英文名稱：Generators
發(fā)電機(jī)的形式很多，但其工作原理都基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。因此，其構(gòu)造的一般原則是：用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)磁和導(dǎo)電材料構(gòu)成互相進(jìn)行電磁感應(yīng)的磁路和電路，以產(chǎn)生電磁功率，達(dá)到能量轉(zhuǎn)換的目的。
發(fā)電機(jī)的分類可歸納如下：
發(fā)電機(jī) ： 直流發(fā)電機(jī)、交流發(fā)電機(jī)、 同步發(fā)電機(jī)、異步發(fā)電機(jī)(很少采用)
交流發(fā)電機(jī)還可分為單相發(fā)電機(jī)與三相發(fā)電機(jī)。
發(fā)電機(jī)的形式很多，但其工作原理都基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。因此，其構(gòu)造的一般原則是：用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)磁和導(dǎo)電材料構(gòu)成互相進(jìn)行電磁感應(yīng)的磁路和電路，以產(chǎn)生電磁功率，達(dá)到能量轉(zhuǎn)換的目的。
發(fā)電機(jī)的分類可歸納如下：
發(fā)電機(jī) ： 直流發(fā)電機(jī)、交流發(fā)電機(jī)、 同步發(fā)電機(jī)、異步發(fā)電機(jī)(很少采用)
交流發(fā)電機(jī)還可分為單相發(fā)電機(jī)與三相發(fā)電機(jī)。
編輯本段工作原理
發(fā)電機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋.電刷.機(jī)座及軸承等部件構(gòu)成。
定子由機(jī)座.定子鐵芯、線包繞組、以及固定這些部分的其他結(jié)構(gòu)件組成。
轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子磁極（有磁扼.磁極繞組)、滑環(huán)、(又稱銅環(huán).集電環(huán))、風(fēng)扇及轉(zhuǎn)軸等部件組成。 通過軸承、機(jī)座及端蓋將發(fā)電機(jī)的定子，轉(zhuǎn)子連接組裝起來，使轉(zhuǎn)子能在定子中旋轉(zhuǎn)，通過滑環(huán)通入一定勵磁電流，使轉(zhuǎn)子成為一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場，定子線圈做切割磁力線的運(yùn)動，從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢，通過接線端子引出，接在回路中，便產(chǎn)生了電流。由于電刷與轉(zhuǎn)子相連處有斷路處，使轉(zhuǎn)子按一定方向轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生交變電流所以家庭電路等電路中是交變電流，簡稱交流電。我國電網(wǎng)輸出電流的頻率是50赫茲。
汽輪發(fā)電機(jī) 與汽輪機(jī)配套的發(fā)電機(jī)。為了得到較高的效率，汽輪機(jī)一般做成高速的，通常為3000轉(zhuǎn)/分（頻率為50赫）或3600轉(zhuǎn)/分（頻率為60赫）。核電站中汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速較低,但也在1500轉(zhuǎn)/分以上。高速汽輪發(fā)電機(jī)為了減少因離心力而產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力以及降低風(fēng)摩耗，轉(zhuǎn)子直徑一般做得比較小，長度比較大，即采用細(xì)長的轉(zhuǎn)子。特別是在3000轉(zhuǎn)/分以上的大容量高速機(jī)組，由于材料強(qiáng)度的關(guān)系，轉(zhuǎn)子直徑受到嚴(yán)格的限制，一般不能超過 1.2米。而轉(zhuǎn)子本體的長度又受到臨界速度的限制。當(dāng)本體長度達(dá)到直徑的6倍以上時(shí),轉(zhuǎn)子的第二臨界速度將接近于電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，運(yùn)行中可能發(fā)生較大的振動。所以大型高速汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的尺寸受到嚴(yán)格的限制。10萬千瓦左右的空冷電機(jī)其轉(zhuǎn)子尺寸已達(dá)到上述的極限尺寸,要再增大電機(jī)容量,只有靠增加電機(jī)的電磁負(fù)荷來實(shí)現(xiàn)。為此必須加強(qiáng)電機(jī)的冷卻。所以 5～10萬千瓦以上的汽輪發(fā)電機(jī)都采用了冷卻效果較好的氫冷或水冷技術(shù)。70年代以來，汽輪發(fā)電機(jī)的最大容量已達(dá)到130～150萬千瓦。從1986年以來，在高臨界溫度超導(dǎo)電材料研究方面取得了重大突破。超導(dǎo)技術(shù)可望在汽輪發(fā)電機(jī)中得到應(yīng)用，這將在汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)展史上產(chǎn)生一個(gè)新的飛躍。
編輯本段柴油發(fā)電機(jī)
基本信息
由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的發(fā)電機(jī)。它起動迅速，操作方便。但內(nèi)燃機(jī)發(fā)電成本較高，所以柴油發(fā)電機(jī)組主要用作應(yīng)急備用電源，或在流動電站和一些大電網(wǎng)還沒有到達(dá)的地區(qū)使用。柴油發(fā)電機(jī)通常在1000轉(zhuǎn)/分以上,容量在幾千瓦到幾千千瓦之間，尤以200千瓦以下的機(jī)組應(yīng)用較多。它制造比較簡單。柴油機(jī)軸上輸出的轉(zhuǎn)矩呈周期性脈動，所以發(fā)電機(jī)是在劇烈振動的條件下工作。因此,柴油發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)部件,特別是轉(zhuǎn)軸要有足夠的強(qiáng)度和剛度，以防止這些部件因振動而斷裂。此外，為防止因轉(zhuǎn)矩脈動而引起發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度不均勻，造成電壓波動,引起燈光閃爍,柴油發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子也要求有較大的轉(zhuǎn)動慣量，而且應(yīng)使軸系的固有扭振頻率與柴油機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動中任一交變分量的頻率相差20%以上，以免發(fā)生共振，造成斷軸事故。
柴油發(fā)電機(jī)組
主要由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)和控制系統(tǒng)組成，柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)有兩種連接方式，一為柔性連接，即用連軸器把兩部分對接起來，二為剛性連接，用高強(qiáng)度螺栓將發(fā)電機(jī)鋼性連接片和柴油機(jī)飛輪盤連接而成，目前使用剛性連接比較多一些，柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)連接好后安裝在公共底架上，然后配上各種傳感器，如水溫傳感器，通過這些傳感器，把柴油機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)顯示給操作員，而且有了這些傳感器，就可以設(shè)定一個(gè)上限，當(dāng)達(dá)到或超過這個(gè)限定值時(shí)控制系統(tǒng)會預(yù)先報(bào)警，這個(gè)時(shí)候如果操作員沒有采取措施，控制系統(tǒng)會自動將機(jī)組停掉，柴油發(fā)電機(jī)組就是采取這種方式起自我保護(hù)作用的。傳感器起接收和反饋各種信息的作用，真正顯示這些數(shù)據(jù)和執(zhí)行保護(hù)功能的是機(jī)組本身的控制系統(tǒng)。
柴油發(fā)電機(jī)型號含義
柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組是以柴油機(jī)作動力，驅(qū)動同步交流發(fā)電機(jī)而發(fā)電的電源設(shè)備。為了便于生產(chǎn)管理和使用，國家對柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組的名稱和型號編制方法做了統(tǒng)一規(guī)定，機(jī)組的型號排列和符號含義如下圖 1 ? 2 ? 3 ? 4 ? 5 ---- 6 ? 7
柴油發(fā)電機(jī)組的型號 其中符號和數(shù)字代表的型號含義如下： 1---輸出額定功率（KW），用數(shù)字表示。 2---輸出電壓種類G代表交流工頻；P代表交流中頻；S代表交流雙頻；Z代表直流。 3---發(fā)電機(jī)組類型；F代表陸用；FC代表船用；Q代表汽車用；T代表掛車用。 4---控制特征，缺位為手動（普通型）機(jī)組；Z代表自動化機(jī)組；S代表低噪聲機(jī)組；SZ代表低噪音自動化機(jī)組。 5---設(shè)計(jì)序號，用數(shù)字表示。 6---變型代號，用數(shù)字表示。 7---環(huán)境特征，缺位普通型；TH代表濕熱型。
柴油發(fā)電機(jī)組含義
?。?）120GFSZ1代表輸出額定功率120KW、交流工頻、陸用、低噪聲、設(shè)計(jì)序列號為1的自動化柴油發(fā)電機(jī)組。 ?。?）200GFC1代表輸出額定功率200KW、交流工頻、船用、設(shè)計(jì)序列號為1柴油發(fā)電機(jī)組。 （7）120GT6代表輸出額定功率120KW、交流工頻、掛車式（即拖車式）、設(shè)計(jì)序列號為6的柴油發(fā)電機(jī)組。 ?。?）90GQ1代表輸出額定功率為90KW、交流工頻、汽車式、設(shè)計(jì)序列號為1的柴油發(fā)電機(jī)組。 ?。?）17ZQ1代表輸出額定功率17KW、直流、汽車式、設(shè)計(jì)序列號為1的柴油發(fā)電機(jī)組。 有的國產(chǎn)柴油發(fā)電機(jī)組系列型號是由機(jī)組生產(chǎn)廠自行確定的，與上述型號含義不同。
柴油發(fā)電機(jī)原理
柴油機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能。 在柴油機(jī)汽缸內(nèi)，經(jīng)過空氣濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油 充分混合，在活塞上行的擠壓下，體積縮小，溫度迅速升高，達(dá)到柴油的燃點(diǎn)。柴油被點(diǎn)燃，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行，稱為‘作功’。各汽缸按一定 柴油發(fā)電機(jī)
順序依次作功，作用在活塞上的推力經(jīng)過連桿變成了推動曲軸轉(zhuǎn)動的力量，從而帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。 將無刷同步交流發(fā)電機(jī)與柴油機(jī)曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，利用‘電磁感應(yīng)’原理，發(fā)電機(jī)就會輸出感應(yīng)電動勢，經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能產(chǎn)生電流。 這里只描述發(fā)電機(jī)組最基本的工作原理。要想得到可使用的、穩(wěn)定的電力輸出，還需要一系列的柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)控制、保護(hù)器件和回路。 柴油發(fā)電機(jī)組是一種獨(dú)立的發(fā)電設(shè)備，系指以柴油等為燃料，以柴油機(jī)為原動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電的動力機(jī)械。整套機(jī)組一般由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制箱、燃油箱、起動和控制用蓄電瓶、保護(hù)裝置、應(yīng)急柜等部件組成。整體可以固定在基礎(chǔ)上，定位使用，亦可裝在拖車上，供移動使用。 柴油發(fā)電機(jī)組屬非連續(xù)運(yùn)行發(fā)電設(shè)備，若連續(xù)運(yùn)行超過12h，其輸出功率將低于額定功率約90%。 盡管柴油發(fā)電機(jī)組的功率較低，但由于其體積小、靈活、輕便、配套齊全，便于操作和維護(hù)，所以廣泛應(yīng)用于礦山、鐵路、野外工地、道路交通維護(hù)、以及工廠、企業(yè)、醫(yī)院等部門，作為備用電源或臨時(shí)電源。同時(shí)這種小型的發(fā)電機(jī)組也可以作為小型的移動電站使用，成為很多企業(yè)的后備電源使用。
編輯本段類型
由于一次能源形態(tài)的不同，可以制成不同的發(fā)電機(jī)。 利用水利資源和水輪機(jī)配合，可以制成水輪發(fā)電機(jī)；由于水庫容量和水頭落差高低不同，可以制成容量和轉(zhuǎn)速各異的水輪發(fā)電機(jī)。 利用煤、石油等資源，和鍋爐，渦輪蒸汽機(jī)配合，可以制成汽輪發(fā)電機(jī)，這種發(fā)電機(jī)多為高速電機(jī)(3000rpm)。 此外還有利用風(fēng)能、原子能、地?zé)?、潮汐等能量的各類發(fā)電機(jī)。 此外，由于發(fā)電機(jī)工作原理不同又分作直流發(fā)電機(jī)，異步發(fā)電機(jī)和同步發(fā)電機(jī)。目前在廣泛使用的大型發(fā)電機(jī)都是同步發(fā)電機(jī)。
編輯本段滾筒直流發(fā)電機(jī)
1、購買和使用發(fā)電機(jī)，應(yīng)當(dāng)符合銘牌上的技術(shù)要求，如電壓，功率和額定輸出電流等。例如用于豐收—27型拖拉機(jī)，東方紅—40型拖拉機(jī)等，常用150瓦發(fā)電機(jī)，額定輸出電流為13安；用于鐵牛—55型拖拉機(jī)常用220瓦發(fā)電機(jī)，額定輸出電流為18安。 2、用于拖拉機(jī)上的發(fā)電機(jī)通常為并激式，也就是說發(fā)電機(jī)激磁線圈是并聯(lián)的，所以，總要有一端通過機(jī)殼與電樞線圈是并聯(lián)的，所以，總要有一端通過機(jī)殼與電樞線圈相接。若激磁 發(fā)電機(jī)原理
線圈在發(fā)電機(jī)內(nèi)通過機(jī)殼與電樞線圈相接叫內(nèi)搭鐵（圖5—1），即叫“內(nèi)搭鐵發(fā)電機(jī)”；若激磁線圈在發(fā)電機(jī)外通過調(diào)節(jié)器搭鐵（圖5—2），即叫“外搭鐵發(fā)電機(jī)”。國產(chǎn)拖拉機(jī)目前使用的直流發(fā)電機(jī)均為內(nèi)搭鐵。在接線時(shí)，一定要將激磁線圈的引出線與搭鐵的碳刷架相接，激磁線圈便無電流通過，發(fā)電機(jī)不會發(fā)電。另外有些進(jìn)口的拖拉機(jī)上使用外搭鐵發(fā)電機(jī)，如果改為內(nèi)搭鐵發(fā)電機(jī)，只要調(diào)換發(fā)電機(jī)激磁線圈抽頭接線即可。 3、發(fā)電機(jī)殼上兩個(gè)接線柱，一般均有“電樞”“磁場”字樣注明。如文字標(biāo)注不清，可用下述方法識別。 1) 電樞接線柱：直徑較粗；是接在絕緣的刷架上。 2) 磁場接線柱：直徑較細(xì)；磁場線圈一個(gè)端頭就按在上面。 4 、在拖拉機(jī)上的發(fā)電機(jī)是由發(fā)動機(jī)帶動的，所以轉(zhuǎn)動方向是一定的，在檢修時(shí)若將發(fā)電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)就不發(fā)電，這是因?yàn)檎D(zhuǎn)時(shí)電樞線圈在磁場的作用下感應(yīng)出的電流經(jīng)調(diào)節(jié)器與激磁線圈相通。激磁線圈通電后的磁場方向與鐵芯剩磁方向相同，因而磁場不斷增強(qiáng)，電壓迅速升高。反轉(zhuǎn)時(shí)電流方向與正轉(zhuǎn)時(shí)相反，使激磁線圈通電后的磁場方向與鐵芯剩磁方向相反，磁場越來越弱，使發(fā)電機(jī)不能發(fā)電。 5、當(dāng)發(fā)電機(jī)電樞不經(jīng)負(fù)載短路時(shí)，發(fā)電場是不會燒壞的。這是因?yàn)橥侠瓩C(jī)上使用的直流發(fā)電機(jī)均為并激式。發(fā)電機(jī)于額定功率下工作時(shí)，電樞繞組產(chǎn)生的電流大部分輸向外電路，小部分輸入激磁繞組產(chǎn)生磁場。當(dāng)電樞接線柱與機(jī)殼短路時(shí)，發(fā)電機(jī)電流迅速增大，此時(shí)在電機(jī)內(nèi)產(chǎn)生很大的壓降和強(qiáng)烈的電樞反應(yīng)，使輸出的電壓急劇下降，激磁電流迅速消失，發(fā)電機(jī)電壓趨近于零。因此，當(dāng)電樞接線柱與機(jī)殼短路時(shí)不會燒壞發(fā)電機(jī)。 6、在使用中有時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)極性突然改變的現(xiàn)象（即發(fā)出的電流方向改變）。這是因?yàn)檩敵鲭娏黧E然增大時(shí)，電機(jī)內(nèi)部強(qiáng)烈的電樞反應(yīng)使鐵芯剩磁方向改變而引起。遇到這種情況必須將其改變過來，才能使充電電路正常工作。改變的方法是：將蓄電池正極與機(jī)殼連接，負(fù)極與磁場接線柱相觸2—3秒，即能改變磁極鐵芯的剩磁方向。（在正極搭鐵的系統(tǒng)中）。有時(shí)，在檢修中用蓄電池做電源，用跳火花法檢查激磁線圈故障時(shí)，如不注意連接的極性，把蓄電池負(fù)極當(dāng)成搭鐵極，改變了激磁線圈的電流方向，從而使鐵芯剩磁方向改變了。由于剩磁方向的改變，則發(fā)電機(jī)電壓極性也隨之改變。這是應(yīng)當(dāng)注意的。 7、一般的直流發(fā)電機(jī)整流子銅片間的云母片都低于銅片。這是因?yàn)殂~片比云母片磨損速度快，使用一段時(shí)間云母片就會高出整流子銅片，使碳刷懸空。這樣整流子和碳刷之間就會出現(xiàn)強(qiáng)烈火花。為避免此現(xiàn)象，整流子車光后應(yīng)用鋸片將云母割低于整流子銅片0.8毫米左右。但有的直流發(fā)電機(jī)如ZF—28型和ZF—33型，整流子銅片間采用人工云母，它與銅片磨損速度相近，故出廠時(shí)未將云母片割低，檢修這種發(fā)電機(jī)就不需割低。
編輯本段風(fēng)力發(fā)電機(jī)
是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的動力機(jī)械，又稱風(fēng)車。廣義地說，它是一種以太陽為熱源，以大氣為工作介質(zhì)的熱能利用發(fā)動機(jī)。風(fēng)力發(fā)電利用的是自然能源。相對柴油發(fā)電要好的多。但是若應(yīng)急來用的話，還是不如柴油發(fā)電機(jī)。風(fēng)力發(fā)電不可視為備用電源，但是卻可以長期利用。 水利發(fā)電機(jī)是將水的動能和重力勢能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的動力機(jī)械。我國的三峽就是很好的例子。在發(fā)電這一塊最好要數(shù)核能發(fā)電了，不過相對核能污染較大。所以我國現(xiàn)在廣泛還是用煤炭發(fā)電。目前我國煤炭資源吃緊，煤炭價(jià)格一直在漲，這也是為什么現(xiàn)在會有電荒的出現(xiàn)的主要原因。
運(yùn)行管理
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)是采用工業(yè)微處理器進(jìn)行控制，一般都由多個(gè)CPU并列運(yùn)行，其自身的抗干擾能力強(qiáng)，并且通過通信線路與計(jì)算機(jī)相連，可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，這大大降低了運(yùn)行的工作量。所以風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工作就是進(jìn)行遠(yuǎn)程故障排除和運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析及故障原因分析。 1．遠(yuǎn)程故障排除 風(fēng)機(jī)的大部分故障都可以進(jìn)行遠(yuǎn)程復(fù)位控制和自動復(fù)位控制。風(fēng)機(jī)的運(yùn)行和電網(wǎng)質(zhì)量好壞是息息相關(guān)的，為了進(jìn)行雙向保護(hù)，風(fēng)機(jī)設(shè)置了多重保護(hù)故障，如電網(wǎng)電壓高、低，電網(wǎng)頻率高、低等，這些故障是可自動復(fù)位的。由于風(fēng)能的不可控制性，所以過風(fēng)速的極限值也可自動復(fù)位。還有溫度的限定值也可自動復(fù)位，如發(fā)電機(jī)溫度高，齒輪箱溫度高、低，環(huán)境溫度低等。風(fēng)機(jī)的過負(fù)荷故障也是可自動復(fù)位的。 除了自動復(fù)位的故障以外，其它可遠(yuǎn)程復(fù)位控制故障引起的原因有以下幾種： （1）風(fēng)機(jī)控制器誤報(bào)故障； （2）各檢測傳感器誤動作； ?。?）控制器認(rèn)為風(fēng)機(jī)運(yùn)行不可靠。 2．運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 對風(fēng)電場設(shè)備在運(yùn)行中發(fā)生的情況進(jìn)行詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)分析是風(fēng)電場管理的一項(xiàng)重要內(nèi)容。通過運(yùn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，可對運(yùn)行維護(hù)工作進(jìn)行考核量化，也可對風(fēng)電場的設(shè)計(jì)，風(fēng)資源的評估，設(shè)備選型提供有效的理論依據(jù)。 每個(gè)月的發(fā)電量統(tǒng)計(jì)報(bào)表，是運(yùn)行工作的重要內(nèi)容之一，其真實(shí)可靠性直接和經(jīng)濟(jì)效益掛鉤。其主要內(nèi)容有：風(fēng)機(jī)的月發(fā)電量，場用電量，風(fēng)機(jī)的設(shè)備正常工作時(shí)間，故障時(shí)間，標(biāo)準(zhǔn)利用小時(shí)，電網(wǎng)停電，故障時(shí)間等。 風(fēng)機(jī)的功率曲線數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析，可對風(fēng)機(jī)在提高出力和提高風(fēng)能利用率上提供實(shí)踐依據(jù)。例如，在對國產(chǎn)化風(fēng)機(jī)的功率曲線分析后，我們對后三臺風(fēng)機(jī)的安裝角進(jìn)行了調(diào)節(jié)，降低了高風(fēng)速區(qū)的出力，提高了低風(fēng)速區(qū)的利用率，減少了過發(fā)故障和發(fā)電機(jī)溫度過高故障，提高了設(shè)備的可利用率。通過對風(fēng)況數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析，我們掌握了各型風(fēng)機(jī)隨季節(jié)變化的出力規(guī)律，并以此可制定合理的定期維護(hù)工作時(shí)間表，以減少風(fēng)資源的浪費(fèi)。 3．故障原因分析 我們通過對風(fēng)機(jī)各種故障深入的分析，可以減少排除故障的時(shí)間或防止多發(fā)性故障的發(fā)生次數(shù)，減少停機(jī)時(shí)間，提高設(shè)備完好率和可利用率。如對150kW風(fēng)機(jī)偏航電機(jī)過負(fù)荷這一故障的分析，我們得知有以下多種原因?qū)е略摴收系陌l(fā)生，首先機(jī)械上有電機(jī)輸出軸及鍵塊磨損導(dǎo)致過負(fù)荷，偏航滑靴間隙的變化引起過負(fù)荷，偏航大齒盤斷齒發(fā)生偏航電機(jī)過負(fù)荷，在電氣上引起過負(fù)荷的原因有軟偏模塊損壞，軟偏觸發(fā)板損壞，偏航接觸器損壞，偏航電磁剎車工作不正常等。又如，在對Jacobs系列風(fēng)機(jī)控制電壓消失故障分析中，我們采用排除實(shí)驗(yàn)法，將安全鏈當(dāng)中有可能引起該故障的測量信號元件用信號繼電器和短接線進(jìn)行電路改造，最終將故障原因定位在過速壓力開關(guān)的整定上，將該故障的發(fā)生次數(shù)減少，提高了設(shè)備使用率，減少了閘墊的更換次數(shù)，降低了運(yùn)行成本。
設(shè)備維護(hù)
風(fēng)力發(fā)電機(jī)是集電氣、機(jī)械、空氣動力學(xué)等各學(xué)科于一體的綜合產(chǎn)品，各部分緊密聯(lián)系，息息相關(guān)。風(fēng)力機(jī)維護(hù)的好壞直接影響到發(fā)電量的多少和經(jīng)濟(jì)效益的高低；風(fēng)力機(jī)本身性能的好壞，也要通過維護(hù)檢修來保持，維護(hù)工作及時(shí)有效可以發(fā)現(xiàn)故障隱患，減少故障的發(fā)生，提高風(fēng)機(jī)效率。 風(fēng)機(jī)維護(hù)可分為定期檢修和日常排故維護(hù)兩種方式。 1．風(fēng)機(jī)的定期檢修維護(hù) 定期的維護(hù)保養(yǎng)可以讓設(shè)備保持最佳期的狀態(tài)，并延長風(fēng)機(jī)的使用壽命。定期檢修維護(hù)工作的主要內(nèi)容有：風(fēng)機(jī)聯(lián)接件之間的螺栓力矩檢查（包括電氣連接），各傳動部件之間的潤滑和各項(xiàng)功能測試。 風(fēng)機(jī)在正常運(yùn)行中時(shí)，各聯(lián)接部件的螺栓長期運(yùn)行在各種振動的合力當(dāng)中，極易使其松動，為了不使其在松動后導(dǎo)致局部螺栓受力不均被剪切，我們必須定期對其進(jìn)行螺栓力矩的檢查。在環(huán)境溫度低于-5℃時(shí)，應(yīng)使其力矩下降到額定力矩的80%進(jìn)行緊固，并在溫度高于-5℃后進(jìn)行復(fù)查。我們一般對螺栓的緊固檢查都安排在無風(fēng)或風(fēng)小的夏季，以避開風(fēng)機(jī)的高出力季節(jié)。 風(fēng)機(jī)的潤滑系統(tǒng)主要有稀油潤滑（或稱礦物油潤滑）和干油潤滑（或稱潤滑脂潤滑）兩種方式。風(fēng)機(jī)的齒輪箱和偏航減速齒輪箱采用的是稀油潤滑方式，其維護(hù)方法是補(bǔ)加和采樣化驗(yàn)，若化驗(yàn)結(jié)果表明該潤滑油已無法再使用，則進(jìn)行更換。干油潤滑部件有發(fā)電機(jī)軸承，偏航軸承，偏航齒等。這些部件由于運(yùn)行溫度較高，極易變質(zhì)，導(dǎo)致軸承磨損，定期維護(hù)時(shí)，必須每次都對其進(jìn)行補(bǔ)加。另外，發(fā)電機(jī)軸承的補(bǔ)加劑量一定要按要求數(shù)量加入，不可過多，防止太多后擠入電機(jī)繞組，使電機(jī)燒壞。 定期維護(hù)的功能測試主要有過速測試，緊急停機(jī)測試，液壓系統(tǒng)各元件定值測試，振動開關(guān)測試，扭纜開關(guān)測試。還可以對控制器的極限定值進(jìn)行一些常規(guī)測試。 定期維護(hù)除以上三大項(xiàng)以外，還要檢查液壓油位，各傳感器有無損壞，傳感器的電源是否可靠工作，閘片及閘盤的磨損情況等方面。 2．日常排故維護(hù) 風(fēng)機(jī)在運(yùn)行當(dāng)中，也會出現(xiàn)一些故障必須到現(xiàn)場去處理，這樣我們就可順便進(jìn)行一下常規(guī)維護(hù)。首先要仔細(xì)觀察風(fēng)機(jī)內(nèi)的安全平臺和梯子是否牢固，有無連接螺栓松動，控制柜內(nèi)有無糊味，電纜線有無位移，夾板是否松動，扭纜傳感器拉環(huán)是否磨損破裂，偏航齒的潤滑是否干枯變質(zhì)，偏航齒輪箱、液壓油及齒輪箱油位是否正常，液壓站的表計(jì)壓力是否正常，轉(zhuǎn)動部件與旋轉(zhuǎn)部件之間有無磨損，看各油管接頭有無滲漏，齒輪油及液壓油的濾清器的指示是否在正常位置等。第二是聽，聽一下控制柜里是否有放電的聲音，有聲音就可能是有接線端子松動，或接觸不良，須仔細(xì)檢查，聽偏航時(shí)的聲音是否正常，有無干磨的聲響，聽發(fā)電機(jī)軸承有無異響，聽齒輪箱有無異響，聽閘盤與閘墊之間有無異響，聽葉片的切風(fēng)聲音是否正常。第三，清理干凈自己的工作現(xiàn)場，并將液壓站各元件及管接頭擦凈，以便于今后觀察有無泄漏。 雖然上述的常規(guī)維護(hù)項(xiàng)目并不是很完全，但我們只要每次都能做到認(rèn)真、仔細(xì)，一定能防止出現(xiàn)故障隱患，提高設(shè)備的完好率和可利用率。 要想運(yùn)行維護(hù)好風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，在平時(shí)還要對風(fēng)機(jī)相關(guān)理論知識進(jìn)行深入地研究和學(xué)習(xí)，認(rèn)真做好各種維護(hù)記錄并存檔，對庫存的備件進(jìn)行定時(shí)清點(diǎn)，對各類風(fēng)機(jī)的多發(fā)性故障進(jìn)行深入細(xì)致分析，并力求對其做出有效預(yù)防。只有防患于未然，才是我們運(yùn)行維護(hù)的最高境界。[1]
編輯本段柴油發(fā)電機(jī)
柴油機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能。 在柴油機(jī)汽缸內(nèi)，經(jīng)過空氣濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油 充分混合，在活塞上行的擠壓下，體積縮小，溫度迅速升高，達(dá)到柴油的燃點(diǎn)。柴油被點(diǎn)燃，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行，稱為‘作功’。各汽缸按一定順序依次作功，作用在活塞上的推力經(jīng)過連桿變成了推動曲軸轉(zhuǎn)動的力量，從而帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。 將無刷同步交流發(fā)電機(jī)與柴油機(jī)曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，利用‘電磁感應(yīng)’原理，發(fā)電機(jī)就會輸出感應(yīng)電動勢，經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能產(chǎn)生電流。
編輯本段同步發(fā)電機(jī)
基本信息
作發(fā)電機(jī)運(yùn)行的同步電機(jī)。是一種最常用的交流發(fā)電機(jī)。在現(xiàn)代電力工業(yè)中，它廣泛用于水力發(fā)電、火力發(fā)電、核能發(fā)電以及柴油機(jī)發(fā)電。由于同步發(fā)電機(jī)一般采用直流勵磁，當(dāng)其單機(jī)獨(dú)立運(yùn)行時(shí)，通過調(diào) 發(fā)電機(jī)
節(jié)勵磁電流，能方便地調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的電壓。若并入電網(wǎng)運(yùn)行，因電壓由電網(wǎng)決定，不能改變，此時(shí)調(diào)節(jié)勵磁電流的結(jié)果是調(diào)節(jié)了電機(jī)的功率因數(shù)和無功功率。 同步發(fā)電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與同步電機(jī)相同，一般采用三相形式，只在某些小型同步發(fā)電機(jī)中電樞繞組采用單相。
工作特性
表征同步發(fā)電機(jī)性能的主要是空載特性和負(fù)載運(yùn)行特性。這些特性是用戶選用發(fā)電機(jī)的重要依據(jù)。
空載特性
發(fā)電機(jī)不接負(fù)載時(shí)，電樞電流為零，稱為空載運(yùn)行。此時(shí)電機(jī)定子的三相繞組只有勵磁電流If感生出的空載電動勢E0（三相對稱），其大小隨If的增大而增加。但是，由于電機(jī)磁路鐵心有飽和現(xiàn)象，所以兩者不成正比（圖1）。反映空載電動勢E0與勵磁電流If關(guān)系的曲線稱為同步發(fā)電機(jī)的空載特性。
電樞反應(yīng)
當(dāng)發(fā)電機(jī)接上對稱負(fù)載后，電樞繞組中的三相電流會產(chǎn)生另一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場，稱電樞反應(yīng)磁場。其轉(zhuǎn)速正好與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速相等，兩者同步旋轉(zhuǎn)。 同步發(fā)電機(jī)的電樞反應(yīng)磁場與轉(zhuǎn)子勵磁磁場均可近似地認(rèn)為都按正弦規(guī)律分布。它們之間的空間相位差取決于空載電動勢E0與電樞電流I之間的時(shí)間相位差。電樞反應(yīng)磁場還與負(fù)載情況有關(guān)。當(dāng)發(fā)電機(jī)的負(fù)載為電感性時(shí)，電樞反應(yīng)磁場起去磁作用，會導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的電壓降低；當(dāng)負(fù)載呈電容性時(shí),電樞反應(yīng)磁場起助磁作用,會使發(fā)電機(jī)的輸出電壓升高。
負(fù)載運(yùn)行特性
主要指外特性和調(diào)整特性。外特性是當(dāng)轉(zhuǎn)速為額定值、勵磁電流和負(fù)載功率因數(shù)為常數(shù)時(shí)，發(fā)電機(jī)端電壓U與負(fù)載電流I之間的關(guān)系,如圖2所示。調(diào)整特性是轉(zhuǎn)速和端電壓為額定值、負(fù)載功率因數(shù)為常數(shù)時(shí),勵磁電流If與負(fù)載電流I之間的關(guān)系，如圖3所示。圖2中還顯示出電阻性、電容性和電感性3種負(fù)載的情況。由于電樞反應(yīng)磁場影響的不同，三者的曲線也不一樣。在外特性中，從空載到額定負(fù)載時(shí)電壓的變化程度稱為電壓變化率△U，常用百分?jǐn)?shù)表示為 同步發(fā)電機(jī)的電壓變化率約為20～40%。一般工業(yè)和家用負(fù)載都要求電壓保持基本不變。為此，隨著負(fù)載電流的增大,必須相應(yīng)地調(diào)整勵磁電流。圖3所示為 3種不同性質(zhì)負(fù)載下的調(diào)整特性。雖然調(diào)整特性的變化趨勢與外特性正好相反，對于感性和純電阻性負(fù)載，它是上升的，而在容性負(fù)載下，一般是下降的。 。
高速同步發(fā)電機(jī)
因大多數(shù)發(fā)電機(jī)與原動機(jī)同軸聯(lián)動，火電廠都用高速汽輪機(jī)作原動機(jī)，所以汽輪發(fā)電機(jī)通常用高轉(zhuǎn)速的2極電機(jī),其轉(zhuǎn)速達(dá)3000轉(zhuǎn)/分（在電網(wǎng)頻率為60赫時(shí),為3600轉(zhuǎn)/分）。核電站多用4極電機(jī)，轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分（當(dāng)電網(wǎng)頻率為60赫時(shí)，為1800轉(zhuǎn)/分）。為適應(yīng)高速、高功率要求，高速同步發(fā)電機(jī)在結(jié)構(gòu)上一是采用隱極式轉(zhuǎn)子，二是設(shè)置專門的冷卻系統(tǒng)。 ?、匐[極式轉(zhuǎn)子：外表呈圓柱形，在圓柱表面開槽以安放直流勵磁繞組，并用金屬槽楔固緊，使電機(jī)具有均勻的氣隙。由于高速旋轉(zhuǎn)時(shí)巨大的離心力，要求轉(zhuǎn)子有很高的機(jī)械強(qiáng)度。隱極式轉(zhuǎn)子一般由高強(qiáng)度合金鋼整塊鍛成，槽形一般為開口形，以便安裝勵磁繞組。在每一個(gè)極距內(nèi)約有1/3部分不開槽,形成大齒；其余部分的齒較窄，稱做小齒。大齒中心即為轉(zhuǎn)子磁極的中心。有時(shí)大齒也開一些較小的通風(fēng)槽，但不嵌放繞組；有時(shí)還在嵌線槽底部銑出窄而淺的小槽作為通風(fēng)槽。隱極式轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)子本體軸向兩端還裝有金屬的護(hù)環(huán)和中心環(huán)。護(hù)環(huán)是由高強(qiáng)度合金制成的厚壁圓筒，用以保護(hù)勵磁繞組端部不至被巨大的離心力甩出；中心環(huán)用以防止繞組端部的軸向移動，并支撐護(hù)環(huán)。此外，為了把勵磁電流通入勵磁繞組，在電機(jī)軸上還裝有集電環(huán)和電刷。 ?、诶鋮s系統(tǒng)：由于電機(jī)中能量損耗和電機(jī)的體積成正比，它的量級與電機(jī)線度量級的三次方成比例，而電機(jī)散熱面的量級只是電機(jī)線度量級的二次方。因此，當(dāng)電機(jī)尺寸增大時(shí)（受材料限制，增大電機(jī)容量就得加大其尺寸），電機(jī)每單位表面上需要散發(fā)的熱量就會增加，電機(jī)的溫升將會提高。在高速汽輪發(fā)電機(jī)中，離心力將使轉(zhuǎn)子表面和轉(zhuǎn)子中心孔表面產(chǎn)生巨大的切向應(yīng)力，轉(zhuǎn)子直徑越大，這種應(yīng)力也越大。因此，在鍛件材料允許的應(yīng)力極限范圍內(nèi),2極汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子本體直徑不能超過1250毫米。大型汽輪發(fā)電 發(fā)電機(jī)
機(jī)要增大單機(jī)容量，只有靠增加轉(zhuǎn)子本體的長度（即用細(xì)長的轉(zhuǎn)子）和提高電磁負(fù)荷來解決。目前,轉(zhuǎn)子長度可達(dá)8米，已接近極限。要繼續(xù)提高單機(jī)容量，只能是提高電機(jī)的電磁負(fù)荷。這使大型汽輪發(fā)電機(jī)的發(fā)熱和冷卻問題變得特別突出。為此，已研制出多種冷卻系統(tǒng)。 對于50000千瓦以下的汽輪發(fā)電機(jī)，多采用閉路空氣冷卻系統(tǒng)，用電機(jī)內(nèi)的風(fēng)扇吹拂發(fā)熱部件降溫。對于容量為5～60萬千瓦的發(fā)電機(jī),廣泛使用氫冷。氫氣（純度99%）的散熱性能比空氣好，用它來取代空氣不僅散熱效果好，而且可使電機(jī)的通風(fēng)摩擦損耗大為降低，從而能顯著提高發(fā)電機(jī)的效率。但是，采用氫冷必須有防爆和防漏措施，這使電機(jī)結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，也增加了電極材料的消耗和成本。此外，還可采用液體介質(zhì)冷卻,例如水的相對冷卻能力為空氣的50倍,帶走同樣的熱量，所需水的流量比空氣小得多。因此，在線圈里采用一部分空心導(dǎo)線，導(dǎo)線中通水冷卻，就可以大大降低電機(jī)溫升,延緩絕緣老化,增長電機(jī)壽命。1956年,英國首創(chuàng)第一臺12000千瓦定子線圈水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)。1958年，中國由浙江大學(xué)、上海電機(jī)廠首先研制成第一臺定、轉(zhuǎn)子線圈都采用水內(nèi)冷的 12000千瓦雙水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)，為這種冷卻方式奠定了基礎(chǔ)。世界一些國家在大容量電機(jī)中也廣泛采用水內(nèi)冷技術(shù)，并制造出了幾十萬到一百多萬千瓦的巨型發(fā)電機(jī)。除了水冷外,液體冷卻介質(zhì)還可使用變壓器油，其相對導(dǎo)熱能力約為水的40%，絕緣性能好，可將發(fā)電機(jī)額定電壓提高到幾萬伏，從而節(jié)約了升壓變壓器的投資。近年來，還在研究用氟利昂作為冷卻介質(zhì)的蒸發(fā)冷卻技術(shù)。氟利昂絕緣好，很容易氣化，利用其氣化潛熱來冷卻電機(jī)，是一種有意義的探索方向。
低速同步發(fā)電機(jī)
多數(shù)由較低速度的水輪機(jī)或柴油機(jī)驅(qū)動。電機(jī)磁極數(shù)由4極到60極,甚至更多。對應(yīng)的轉(zhuǎn)速為1500～100轉(zhuǎn)/分及以下。由于轉(zhuǎn)速較低,一般都采用對材料和制造工藝要求較低的凸極式轉(zhuǎn)子。 凸極式轉(zhuǎn)子的每個(gè)磁極常由1～2毫米厚的鋼板疊成，用鉚釘裝成整體,磁極上套有勵磁繞組（圖4）。勵磁繞組通常用扁銅線繞制而成。磁極的極靴上還常裝有阻尼繞組。它是一個(gè)由極靴阻尼槽中的裸銅條和焊在兩端的銅環(huán)形成的一個(gè)短接回路。磁極固定在轉(zhuǎn)子磁軛上，磁軛由鑄鋼鑄成。凸極式轉(zhuǎn)子可分為臥式和立式兩類。大多數(shù)同步電動機(jī)、同步調(diào)相機(jī)和內(nèi)燃機(jī)或沖擊式水輪機(jī)拖動的發(fā)電機(jī)，都采用臥式結(jié)構(gòu)；低速、大容量水輪發(fā)電機(jī)則采用立式結(jié)構(gòu)。 臥式同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子主要由主磁極、磁軛、勵磁繞組、集電環(huán)和轉(zhuǎn)軸等組成。其定子結(jié)構(gòu)與異步電機(jī)相似。立式結(jié)構(gòu)必須用推力軸承承擔(dān)機(jī)組轉(zhuǎn)動部分的重力和水向下的壓力。大容量水輪發(fā)電機(jī)中，此力可高達(dá)四、五十兆牛（約相當(dāng)于四、五千噸物體的重力），所以這種推力軸承的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工工藝和安裝要求都很高。按照推力軸承的安放位置，立式水輪發(fā)電機(jī)分為懸吊式和傘式兩種。懸吊式的推力軸承放在上機(jī)架的上部或中部，在轉(zhuǎn)速較高、轉(zhuǎn)子直徑與鐵心長度的比值較小時(shí)，機(jī)械上運(yùn)行較穩(wěn)定。傘式的推力軸承放在轉(zhuǎn)子下部的下機(jī)架上或水輪機(jī)頂蓋上。負(fù)重機(jī)架是尺寸較小的下機(jī)架，可節(jié)約大量鋼材，并能降低從機(jī)座基礎(chǔ)算起的發(fā)電機(jī)和廠房高度。 同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行 同步發(fā)電機(jī)絕大多數(shù)是并聯(lián)運(yùn)行，并網(wǎng)發(fā)電的。各并聯(lián)運(yùn)行的同步發(fā)電機(jī)必須頻率、電壓的大小和相位都保持一致。否則，并聯(lián)合閘的瞬間，各發(fā)電機(jī)之間會產(chǎn)生內(nèi)部環(huán)流，引起擾動，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)拱l(fā)電機(jī)遭受破壞。但是，兩臺發(fā)電機(jī)在投入并聯(lián)運(yùn)行以前，一般說來它們的頻率與電壓的大小和相位是不會完全相同的。為了使同步發(fā)電機(jī)能投入并聯(lián)運(yùn)行，首先必須有一個(gè)同步并列的過程。同步并列的方法可分為準(zhǔn)同步和自同步兩種。同步發(fā)電機(jī)在投入并聯(lián)運(yùn)行以后，各機(jī)負(fù)載的分配決定于發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速特性。通過調(diào)節(jié)原動機(jī)的調(diào)速器，改變發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速特性，即可改變各發(fā)電機(jī)的負(fù)載分配，控制各發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率。而通過調(diào)節(jié)各發(fā)電機(jī)的勵磁電流，可以改變各發(fā)電機(jī)無功功率分配和調(diào)節(jié)電網(wǎng)的電壓。
準(zhǔn)同步并列
將已加勵磁的待投運(yùn)發(fā)電機(jī)通過調(diào)節(jié)其原動機(jī)的轉(zhuǎn)速和改變該發(fā)電機(jī)的勵磁，使其和運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)的頻率差不超過0.1～0.5%。在兩機(jī)電壓相位差不超過10°的瞬間進(jìn)行合閘并聯(lián)，兩者即可自動牽入同步運(yùn)行。準(zhǔn)同步并列的操作可以手動，也可以借自動裝置完成。
自同步并列
把待投入并聯(lián)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)到接近電網(wǎng)的同步轉(zhuǎn)速，在未加勵磁的條件下就合閘并聯(lián)，然后再加入勵磁，依靠發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)之間出現(xiàn)的環(huán)流及相應(yīng)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩把發(fā)電機(jī)迅速牽入同步。采用自同步并列時(shí)，由于減少了調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、電壓和選擇合閘瞬間所需的時(shí)間，所以并列的過程較快，特別適宜于電力系統(tǒng)事故情況下機(jī)組的緊急投入。但是此法在并列合閘瞬間的電流沖擊比較大，會使電網(wǎng)電壓短時(shí)下降，電機(jī)繞組端部承受較大的電磁力。
編輯本段交流發(fā)電機(jī)
在日常生活中我們用交流發(fā)電機(jī)來供用電設(shè)備使用時(shí),常發(fā)生用電設(shè)備不能正常工作的情況,其原因是發(fā)電機(jī)輸出的交流電不夠穩(wěn)定,這時(shí)候需要電力穩(wěn)壓器來穩(wěn)定電壓,也就是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫降慕涣鞣€(wěn)壓電源，交流穩(wěn)壓電源能使發(fā)電機(jī)的輸出電壓精度穩(wěn)定到我們用電設(shè)備正常工作所允許的范圍。
編輯本段異步發(fā)電機(jī)
異步發(fā)電機(jī)
異步發(fā)電機(jī)又稱“感應(yīng)發(fā)電機(jī)”。利用定子與轉(zhuǎn)子間氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電流相互作用的一種交流發(fā)電機(jī)。其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向和旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向相同，但轉(zhuǎn)速略高于旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速。常用作小功率水輪發(fā)電機(jī)。 交流勵磁發(fā)電機(jī)又被人們稱之為雙饋發(fā)電機(jī)
三相異步電動機(jī)
.交流勵磁發(fā)電機(jī)由于轉(zhuǎn)子方采用交流電壓勵磁,使其具有靈活的運(yùn)行方式,在解決電站持續(xù)工頻過電壓、變速恒頻發(fā)電、抽水蓄能電站電動-發(fā)電機(jī)組的調(diào)速等問題方面有著傳
統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)無法比擬的優(yōu)越性。交流勵磁發(fā)電機(jī)主要的運(yùn)行方式有以下三種:1) 運(yùn)行于變速恒頻方式;2) 運(yùn)行于無功大范圍調(diào)節(jié)的方式;3) 運(yùn)行于發(fā)電-電動方式。 隨著電力系統(tǒng)輸電電壓的提高,線路的增長, 當(dāng)線路的傳輸功率低于自然功率時(shí),線路和電站將出現(xiàn)持續(xù)的工頻過電壓.為改善系統(tǒng)的運(yùn)行特性, 不少技術(shù)先進(jìn)的國家,在6"世紀(jì)A"年代初開始研究異步發(fā)電機(jī)在大電力系統(tǒng)中的應(yīng)用問題,并認(rèn)為大系統(tǒng)采用異步發(fā)電機(jī)后,可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性, 可靠性和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性. 異步發(fā)電機(jī)由于維護(hù)方便，穩(wěn)定性好，常用作并網(wǎng)運(yùn)行的小功率水輪發(fā)電機(jī)。當(dāng)用原動機(jī)將異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子順著磁場旋轉(zhuǎn)方向拖動，并使其轉(zhuǎn)速超過同步轉(zhuǎn)速時(shí)，電機(jī)就進(jìn)入發(fā)電機(jī)運(yùn)行，并把原動機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能送至電網(wǎng)。這時(shí)電機(jī)的勵磁電流取自電網(wǎng)。 異步發(fā)電機(jī)也可以并聯(lián)電容，靠本身剩磁自行勵磁，獨(dú)立發(fā)電（見圖），這時(shí)發(fā)電機(jī)的電壓與頻率由電容值、原動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載大小等因素決定。當(dāng)負(fù)載改變，一般要相應(yīng)地調(diào)節(jié)并聯(lián)的電容值，以維持電壓穩(wěn)定。由于異步電機(jī)并聯(lián)電容時(shí)，不需外加勵磁電源就可獨(dú)立發(fā)電，故在負(fù)荷比較穩(wěn)定的場合，有可取之處。例如可用作農(nóng)村簡易電站的照明電源或作為備用電源等。
編輯本段發(fā)電機(jī)的發(fā)展前景
全國水電供應(yīng)因多方原因出現(xiàn)了嚴(yán)重緊缺，用電受到一定程度限制，而近幾年，正是我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的時(shí)期，眾多企業(yè)都紛紛加足馬力投入大規(guī)模生產(chǎn);其次是前兩年眾多廠家購買發(fā)電機(jī)是為了應(yīng)急，在購買時(shí)沒有長遠(yuǎn)打算，而事過境遷所購的小型發(fā)電機(jī)已適應(yīng)不了新需求，在此情況下，更新?lián)Q代的發(fā)電機(jī)也占了很大一部分;再者就是機(jī)電產(chǎn)品每年的出口量都在遞增，水泵和發(fā)電機(jī)的市場空間在近幾年內(nèi)還會很大。正是在三方因素的促進(jìn)下，五金城水泵和發(fā)電機(jī)市場又一次迎來了新的發(fā)展機(jī)遇。 目前最具發(fā)展前景的是風(fēng)力發(fā)電機(jī)。 風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。其蘊(yùn)藏量巨大，全球風(fēng)能資源總量約為2.74×109MW，其中可利用的風(fēng)能為2×107MW。中國風(fēng)能儲量很大、分布面廣，僅陸地上的風(fēng)能儲量就有約3.53億千瓦，開發(fā)利用潛力巨大。 隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，風(fēng)能市場也迅速發(fā)展起來。2007年全球風(fēng)能裝機(jī)總量為9萬兆瓦，2008年全球風(fēng)電增長28.8%，2008年底全球累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量已超過了12.08萬兆瓦，相當(dāng)于減排1.58億噸二氧化碳。隨著技術(shù)進(jìn)步和環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，風(fēng)能發(fā)電在商業(yè)上將完全可以與燃煤發(fā)電競爭。 “十五”期間，中國的并網(wǎng)風(fēng)電得到迅速發(fā)展。2006年，中國風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到260萬千瓦，成為繼歐洲、美國和印度之后發(fā)展風(fēng)力發(fā)電的主要市場之一。2007年以來，中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)規(guī)模延續(xù)暴發(fā)式增長態(tài)勢。2008年中國新增風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到719.02萬千瓦，新增裝機(jī)容量增長率達(dá)到108.4%，累計(jì)裝機(jī)容量躍過1300萬千瓦大關(guān)，達(dá)到1324.22萬千瓦。內(nèi)蒙古、新疆、遼寧、山東、廣東等地風(fēng)能資源豐富，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快。 進(jìn)入2008年下半年以來，受國際宏觀形勢影響，中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度趨緩。為有力拉動內(nèi)需，保持經(jīng)濟(jì)社會平穩(wěn)較快發(fā)展，政府加大了對交通、能源領(lǐng)域的固定資產(chǎn)投資力度，支持和鼓勵可再生能源發(fā)展。作為節(jié)能環(huán)保的新能源，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)贏得歷史性發(fā)展機(jī)遇，在金融危機(jī)肆虐的不利環(huán)境中逆市上揚(yáng)，發(fā)展勢頭迅猛，截止到2009年初，全國已有25個(gè)省份、直轄市、自治區(qū)具有風(fēng)電裝機(jī)。 中國風(fēng)力等新能源的發(fā)展前景十分廣闊，預(yù)計(jì)未來很長一段時(shí)間都將保持高速發(fā)展，同時(shí)盈利能力也將隨著技術(shù)的逐漸成熟穩(wěn)步提升。隨著中國風(fēng)電裝機(jī)的國產(chǎn)化和發(fā)電的規(guī)模化，風(fēng)電成本可望再降。因此風(fēng)電開始成為越來越多投資者的逐金之地。風(fēng)電場建設(shè)、并網(wǎng)發(fā)電、風(fēng)電設(shè)備制造等領(lǐng)域成為投資熱點(diǎn)，市場前景看好。2009年風(fēng)電行業(yè)的利潤總額仍將保持高速增長，經(jīng)過2009年的高速增長，預(yù)計(jì)2010、2011年增速會稍有回落，但增長速度也將達(dá)到60%以上。2010年全國累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量有望突破2000萬千瓦，提前實(shí)現(xiàn)2020年的規(guī)劃目標(biāo)。
編輯本段發(fā)電機(jī)術(shù)語
發(fā)電機(jī)
能把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿脑O(shè)備的總稱。所產(chǎn)生的電能可以是直流電（DC）也可以是交流電（AC）。
接地
是指電路與大地之間或與某些和大地相通的導(dǎo)電物體之間（有意或意外）的連接。
怠速控制
一種可直接根據(jù)電氣負(fù)載對發(fā)動機(jī)的怠速進(jìn)行控制的系統(tǒng)。
點(diǎn)火線圈
為火花塞提供直流電壓的器件。
永磁發(fā)電機(jī)
一種帶有永久磁鐵的交流發(fā)電機(jī)，用于產(chǎn)生內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火所需要的電流。
歐姆
電阻的單位。1 伏特電壓可以使 1 安培電流流過 1 歐姆電阻。
相位
交流電的振幅或量值均勻、周期性的變化。三相交流電由三個(gè)不同的正弦波電流組成，相互之間的相位差均為 120 度。
電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)
該系統(tǒng)可以把您的發(fā)電機(jī)安全地接入到您的家庭用電系統(tǒng)中。
額定速度
機(jī)組的設(shè)計(jì)工作速度（每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)）。
額定電壓
一套引擎發(fā)電機(jī)組的額定電壓是其設(shè)計(jì)的工作電壓值。
后軸承支架
一種鑄件，用作轉(zhuǎn)子軸承外罩。轉(zhuǎn)子軸承支持轉(zhuǎn)子軸。
整流器
將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的器件。
逆變器
是把直流電能（電池、蓄電瓶）轉(zhuǎn)變成交流電（一般為220v50HZ正弦或方波）。
繼電器
一種電動開關(guān)，通常用在控制電路中。與電流接觸器相比，其觸點(diǎn)只能通過較小的電流。
電阻
對電流的阻力。
轉(zhuǎn)子
發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動元件。
單相
一個(gè)交流負(fù)載或電源，通常情況下，如果是一個(gè)負(fù)載，則只有兩個(gè)輸入端子，如果是一個(gè)電源，則只有兩個(gè)輸出端子。
定子
電機(jī)的靜止部分。
振動支架
位于發(fā)動機(jī)或發(fā)電機(jī)與機(jī)架之間的橡膠器件，可以最大限度地減輕振動。
伏特
電動勢的單位。把單位電動勢恒定地作用在電阻為 1 歐姆的導(dǎo)體上，將產(chǎn)生 1 安培電流。
電壓
電位差，單位用伏特表示。
穩(wěn)壓器
該設(shè)備通過控制激勵轉(zhuǎn)子的直流電量，自動地使發(fā)電機(jī)電壓保持在一個(gè)正確值上。
瓦特
電源功率的單位。對于直流電，它等于伏特乘以安培。對于交流電，它等于電壓有效值（伏特）乘以電流有效值（安培）乘以功率因數(shù)乘以一個(gè)常數(shù)（其值取決于相數(shù)）。1 千瓦 － 1000 瓦特。
繞組
發(fā)電機(jī)的所有線圈。定子繞組由若干個(gè)定子線圈及其互聯(lián)線路組成。轉(zhuǎn)子繞組由轉(zhuǎn)子磁極上的所有繞組及接線組成。
編輯本段發(fā)電機(jī)的種類
發(fā)電機(jī)的種類有很多種。從原理上分為同步發(fā)電機(jī)、異步發(fā)電機(jī)、單相發(fā)電機(jī)、三相發(fā)電機(jī)。從產(chǎn)生方式上分為汽輪發(fā)電機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)、汽油發(fā)電機(jī)等。從能源上分為火力發(fā)電機(jī)、水力發(fā)電機(jī)等。
編輯本段發(fā)電機(jī)的類型
由于一次能源形態(tài)的不同，可以制成不同的發(fā)電機(jī)。 利用水利資源和水輪機(jī)配合，可以制成水輪發(fā)電機(jī)；由于水庫容量和水頭落差高低不同，可以制成容量和轉(zhuǎn)速各異的水輪發(fā)電機(jī)。利用煤、石油等資源，和鍋爐，渦輪蒸汽機(jī)配合，可以制成汽輪發(fā)電機(jī)，這種發(fā)電機(jī)多為高速電機(jī)(3000rpm)。此外還有利用風(fēng)能、原子能、地?zé)帷⒊毕饶芰康母黝惏l(fā)電機(jī)。利用柴油、汽油等資源作為能源的柴油、汽油發(fā)電機(jī)用得比較廣泛。此外，由于發(fā)電機(jī)工作原理不同又分作直流發(fā)電機(jī)，異步發(fā)電機(jī)和同步發(fā)電機(jī)。目前在廣泛使用的大型發(fā)電機(jī)都是同步發(fā)電機(jī)。
編輯本段操作規(guī)程
1、啟動前應(yīng)檢查燃油箱油量是否充足，各油管及接頭處無漏油現(xiàn)象；冷卻系統(tǒng)水量是否充足、清潔、無滲漏，風(fēng)扇皮帶松緊是否合適。檢查內(nèi)燃機(jī)與發(fā)電機(jī)傳動部分應(yīng)連接可靠，輸出線路的導(dǎo)線絕緣良好，各儀表齊全、有效。
2、啟動后，應(yīng)低速運(yùn)轉(zhuǎn)3～5分鐘，待溫度和機(jī)油壓輪均正常后，方可開始作業(yè)。發(fā)電機(jī)在升速中應(yīng)無異響，滑環(huán)及整流子上電刷接觸良好，無跳動及冒火花現(xiàn)象。待運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，頻率、電壓達(dá)到額定值后，方可向外供電。
3、運(yùn)行中出現(xiàn)異響、異味、水溫急劇上升及機(jī)油壓力急劇下降等情況時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)檢查并排除故障。
4、發(fā)電機(jī)功率因數(shù)不得超過遲相（滯后）0.95。頻率值的變動范圍不得超過0.5HZ。
5、停機(jī)前應(yīng)先切斷各供電分路主開關(guān)，逐步減少載荷，然后切斷發(fā)電機(jī)供電主開關(guān)，將勵磁變阻器復(fù)回到電阻最大值位置，使電壓降至最低值，再切斷勵磁開關(guān)和中性點(diǎn)接地開關(guān)，最后停止內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
安全操作規(guī)程
(1) 發(fā)電機(jī)安裝時(shí)，應(yīng)平穩(wěn)牢固，室外操作時(shí)，應(yīng)搭設(shè)機(jī)棚，并保持通風(fēng)良好。
(2) 附近不得放置油料或其它易燃物品，并應(yīng)設(shè)置消防器村，如有火情，應(yīng)先切斷電源并立即撲救。
(3) 發(fā)電機(jī)的聯(lián)接件應(yīng)牢固可靠，轉(zhuǎn)動部位應(yīng)有防護(hù)裝置，輸出線路應(yīng)絕緣良好，各儀表指示清晰。
(4) 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，操作人員不得離開機(jī)械，發(fā)現(xiàn)異常立即停機(jī)，查明原因，故障排除后，方可繼續(xù)工作。
(5) 嚴(yán)禁帶電作業(yè)，檢修電氣設(shè)備前，必須切斷電源，并掛醒目警示牌，并派專人監(jiān)護(hù)。
編輯本段發(fā)電機(jī)發(fā)展歷史
1832年，法國人畢克西發(fā)明了手搖式直流發(fā)電機(jī)，其原理是通過轉(zhuǎn)動永磁體使磁通發(fā)生變化而在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，并把這種電動勢以直流電壓形式輸出。
1866年，德國的西門子發(fā)明了自勵式直流發(fā)電機(jī)。
1869年，比利時(shí)的格拉姆制成了環(huán)形電樞，發(fā)明了環(huán)形電樞發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)是用水力來轉(zhuǎn)動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的，經(jīng)過反復(fù)改進(jìn)，于1847年得到了3。2KW的輸出功率。
1882年，美國的戈登制造出了輸出功率447KW，高3米，重22噸的兩相式巨型發(fā)電機(jī)。 美國的特斯拉在愛迪生公司的時(shí)候就決心開發(fā)交流電機(jī)，但由于愛迪生堅(jiān)持只搞直流方式，因此他就把兩相交流發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的專利權(quán)賣給了西屋公司。
1896年，特斯拉的兩相交流發(fā)電機(jī)在尼亞拉發(fā)電廠開始勞動營運(yùn)，3750KW，5000V的交流電一直送到40公里外的布法羅市。
1889年，西屋公司在俄勒岡州建設(shè)了發(fā)電廠，1892年成功地將15000伏電壓送到了皮茨菲爾德。
在公元1831年，法拉第將一個(gè)封閉電路中的導(dǎo)線通過電磁場，導(dǎo)線轉(zhuǎn)動有電流流過電線，法拉第因此了解到電和磁場之間有某種緊密的關(guān)連，他建造了第一座發(fā)電機(jī)原型，其中包括了在磁場中迥轉(zhuǎn)的銅盤，此發(fā)電機(jī)產(chǎn)生了電力。在此之前，所有的電皆由靜電機(jī)器和電池所產(chǎn)生，而這二者均無法產(chǎn)生巨大力量。但是，法拉第的發(fā)電機(jī)終于改變了一切。
發(fā)電機(jī)包括一個(gè)能在二個(gè)或二個(gè)以上的磁場間迅速旋轉(zhuǎn)的電磁鐵，當(dāng)二個(gè)磁場相互交錯，就產(chǎn)生了電，由電線從發(fā)電機(jī)中導(dǎo)出。電子工程師依發(fā)電機(jī)線繞的方式和磁鐵的安排，而獲得交流電（AC）或直流電（DC），大部分發(fā)電機(jī)都是產(chǎn)生交流電，它比直流電更易由傳輸線作長距離的傳送。
學(xué)過物理課的人都會記得，英國科學(xué)家法拉第于1831 年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)原理。這一在人類社會發(fā)展過程中起到重要作用的原理是說：“當(dāng)磁場的磁力線發(fā)生變化時(shí)，在其周圍的導(dǎo)線中就會感應(yīng)產(chǎn)生電流。”
法拉第曾煞費(fèi)苦心，通過研究和反復(fù)實(shí)驗(yàn)，終于發(fā)現(xiàn)了這一影響巨大的科學(xué)原理，而且他確信，利用此原理肯定能制造出可以實(shí)際發(fā)電的發(fā)電機(jī)。
就在法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)原理的第二年，受法拉第發(fā)現(xiàn)的啟示，法國人皮克希應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制成了最初的發(fā)電機(jī)。
皮克希的發(fā)電機(jī)是在靠近可以旋轉(zhuǎn)的U 形磁鐵（通過手輪和齒輪使其旋轉(zhuǎn)）的地方，用兩根鐵芯繞上導(dǎo)線線圈，使其分別對準(zhǔn)磁鐵的N 極和S 極，并將線圈導(dǎo)線引出。這樣，搖動手輪使磁鐵旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于磁力線發(fā)生了變化，結(jié)果在線圈導(dǎo)線中就產(chǎn)生了電流。
由這種發(fā)電機(jī)的裝置可以知道，每當(dāng)磁鐵旋轉(zhuǎn)半圈時(shí)，線圈所對應(yīng)的磁鐵的磁極就改變一次，從而使電流的方向也跟著改變一次。為了改變這種情況，使電流方向保持不變，皮克希想出了一個(gè)巧妙的辦法：在磁鐵的旋轉(zhuǎn)軸上加裝兩片相互隔開成圓筒狀的金屬片，由線圈引出的兩條線頭，經(jīng)彈簧片分別與兩個(gè)金屬片相接觸。另外，再用兩根導(dǎo)線與兩個(gè)金屬片接觸，以引出電流。這個(gè)裝置，就叫做整流子，在后來的發(fā)電機(jī)上仍得到應(yīng)用。
整流子為什么能保持電流方向不變呢？這是因?yàn)殡娏鲝木€圈流入整流子，而整流子是和磁鐵一起旋轉(zhuǎn)的。當(dāng)磁鐵轉(zhuǎn)過半圈，線圈中電流方向倒逆過來，整流子也正好轉(zhuǎn)過半周來而掉轉(zhuǎn)了方向，因而輸出的電流方向始終是不變的。
皮克希發(fā)明的這種發(fā)電機(jī)在世界上是首創(chuàng)，當(dāng)然也有其不足之處。需要對它進(jìn)行改進(jìn)的地方，一是轉(zhuǎn)動磁鐵不如轉(zhuǎn)動線圈更為方便靈活；二是通過整流子可以得到定向的電流，但是電流強(qiáng)弱還是不斷變化的。為改變這種情況，人們采用增加一些磁鐵和線圈數(shù)量，并稍微錯開地將變化的電流一起引出的辦法，使輸出電流的強(qiáng)度變化控制在一定的范圍內(nèi)。
從皮克希發(fā)明發(fā)電機(jī)后的30 多年間，雖然有所改進(jìn)，并出現(xiàn)了一些新發(fā)明，但成果不大，始終未能研制出能輸出像電池那樣大的電流，而且可供實(shí)用的發(fā)電機(jī)。
1867 年，德國發(fā)明家韋納·馮·西門子對發(fā)電機(jī)提出了重大改進(jìn)。他認(rèn)為，在發(fā)電機(jī)上不用磁鐵（即永久磁鐵），而用電磁鐵，這樣可使磁力增強(qiáng)，產(chǎn)生強(qiáng)大的電流。
西門子用電磁鐵代替永久磁鐵發(fā)電的原理是，電磁鐵的鐵芯在不通電流時(shí)，也還殘存有微弱的磁性。當(dāng)轉(zhuǎn)動線圈時(shí)，利用這一微弱的剩磁發(fā)出電流，再反回給電磁鐵，促使其磁力增強(qiáng)，于是電磁鐵也能產(chǎn)生出強(qiáng)磁性。 接著，西門子著手研究電磁鐵式發(fā)電機(jī)。很快就制成了這種新型的發(fā)電機(jī)，它能產(chǎn)生皮克發(fā)電機(jī)所遠(yuǎn)不能相比的強(qiáng)大電流。同時(shí)，這種發(fā)電機(jī)比連接一大堆電池來通電要方便得多，因而它作為實(shí)用發(fā)電機(jī)被廣泛應(yīng)用起來。
西門子的新型發(fā)電機(jī)問世后不久，意大利物理學(xué)家帕其努悌于1865 年發(fā)明了環(huán)狀發(fā)電機(jī)電樞。這種電樞是以在鐵環(huán)上繞線圈代替在鐵芯棒上繞制的線圈，從而提高了發(fā)電機(jī)的效率。
實(shí)際上，帕斯努悌早在1860 年就提出了發(fā)電機(jī)電樞的設(shè)想，但未能引起的人們的注意。1865 年，他又在一本雜志上發(fā)表了這一獨(dú)創(chuàng)性的見解，仍未得到社會的公認(rèn)。
到了1869 年，比利時(shí)學(xué)者古拉姆在法國巴黎研究電學(xué)時(shí)，看到了帕其努悌發(fā)表的文章，認(rèn)為這一發(fā)明有其優(yōu)越性。于是，他就根據(jù)帕其努悌的設(shè)計(jì)方案，兼采納了西門子的電磁鐵式發(fā)電機(jī)原理進(jìn)行研制，于1870 年制成了性能優(yōu)良的發(fā)電機(jī)。
在帕其努悌的發(fā)明中，對發(fā)電機(jī)的整流子部分進(jìn)行了重要改進(jìn)，使發(fā)電機(jī)發(fā)出的電流強(qiáng)度變化極小。而采用帕其努悌設(shè)計(jì)方案制成的古拉姆式發(fā)電機(jī)，其發(fā)出的電流強(qiáng)度變化也很小。這是古拉姆發(fā)電機(jī)的優(yōu)良性能的表現(xiàn)之一。
古拉姆發(fā)電機(jī)的性能好，所以銷路很廣，他不僅發(fā)了財(cái)，而且被人們譽(yù)為“發(fā)電機(jī)之父”。
有些人看到古拉姆發(fā)明發(fā)電機(jī)獲得成功，也想對發(fā)電機(jī)進(jìn)行改進(jìn)從而制造出更先進(jìn)的發(fā)電機(jī)。在這些人中，就有德國的西門子公司研究發(fā)電機(jī)的工程師阿特涅。他發(fā)明了古拉姆發(fā)電機(jī)不同的線圈繞線方式，制成了性能良好的發(fā)電機(jī)。
古拉姆發(fā)電機(jī)的電樞是將鐵絲繞成環(huán)狀，在環(huán)與環(huán)之間夾上紙進(jìn)行絕緣，然后將環(huán)捆在一起作為鐵芯，在其上面繞上導(dǎo)線線圈，再由線圈的不同部位引出一些導(dǎo)線，接向帶整流子。而阿特涅發(fā)電機(jī)的電樞，是用許多薄圓鐵板以紙絕緣后重疊起來，制成鐵芯，然后在上面繞上導(dǎo)線線圈。人們把這種方法叫做“鼓卷”，意思是像鼓一樣的形狀。經(jīng)過這種改進(jìn)后，發(fā)電機(jī)無論是外觀或是性能，都比原來有了很大起色。
西門子公司由于阿特涅的這項(xiàng)發(fā)明而益發(fā)馳名。于是，德國以西門子公司為核心，大力研制各種發(fā)電機(jī)，從而使電力工業(yè)得到了迅速的發(fā)展。
隨著發(fā)電機(jī)的逐漸大型化，轉(zhuǎn)動發(fā)電機(jī)的動力也發(fā)生了變化。其中以水力作動力更使人們感興趣。這是因?yàn)橛盟D(zhuǎn)動大型發(fā)電機(jī)較方便，而且不消耗燃料，成本低。因此，西門子公司又投入水力發(fā)電的研究工作。
利用水力發(fā)電與水力發(fā)電不同，前者必須將發(fā)電機(jī)安裝在水流湍急的地方，也就是水流落差大的地方。這樣，就必須在山中河川的上游發(fā)電，然后再輸送到遠(yuǎn)方的城市。
為了遠(yuǎn)距離輸送電，就要架設(shè)很長的輸電線。但是，在輸電線中通過很強(qiáng)的電流時(shí)，電線就要發(fā)熱，這樣，好不容易發(fā)出的電能在送向遠(yuǎn)方的途中，卻因?yàn)殡娋€發(fā)熱而損耗掉了。
為了減少電能在長距離輸送中的發(fā)熱損耗，可以采用的辦法有兩個(gè)：一是增加電壓的截面積，即將電線加粗，減小電阻；二是提高電壓而減小電流。
前一個(gè)措施因需要大量的金屬導(dǎo)線，而且架設(shè)很粗的導(dǎo)線有很多困難，因而很難得到采用。比較起來，還是后一個(gè)措施有實(shí)用價(jià)值。然而，對于當(dāng)時(shí)使用的直流電來說，使其電壓提高或降低都是難以實(shí)現(xiàn)的。于是，人們只得開始考慮利用電壓很容易改變的交流電。
看來，將直流發(fā)電機(jī)改為交流電發(fā)電機(jī)比較容易，主要是取掉整流子就行了。所以，西門子公司的阿特涅便于1873 年發(fā)明了交流發(fā)電機(jī)。此后，對交流發(fā)電機(jī)的研究工作便盛行起來，從而使這種發(fā)電機(jī)得到了迅速的發(fā)展
編輯本段變頻器的運(yùn)用
發(fā)電機(jī)在啟動時(shí)，電機(jī)的電流會比額定高5-6倍的，不但會影響電機(jī)的使用壽命而且消耗較多的電量.系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)在電機(jī)選型上會留有一定的余量，電機(jī)的速度是固定不變，但在實(shí)際使用過程中，有時(shí)要以較低或者較高的速度運(yùn)行，因此進(jìn)行變頻改造是非常有必要的。變頻器可實(shí)現(xiàn)電機(jī)軟啟動、通過改變設(shè)備輸入電壓頻率達(dá)到節(jié)能調(diào)速的目的，而且能給設(shè)備提供過流、過壓、過載等保護(hù)功能。進(jìn)口變頻器ABB西門子比較好，但貴得離譜，國內(nèi)變頻器做得較好的有三晶、匯川和英威騰等。
發(fā)電機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋.電刷.機(jī)座及軸承等部件構(gòu)成。
定子由機(jī)座.定子鐵芯、線包繞組、以及固定這些部分的其他結(jié)構(gòu)件組成。
轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子磁極（有磁扼.磁極繞組)、滑環(huán)、(又稱銅環(huán).集電環(huán))、風(fēng)扇及轉(zhuǎn)軸等部件組成。 通過軸承、機(jī)座及端蓋將發(fā)電機(jī)的定子，轉(zhuǎn)子連接組裝起來，使轉(zhuǎn)子能在定子中旋轉(zhuǎn)，通過滑環(huán)通入一定勵磁電流，使轉(zhuǎn)子成為一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場，定子線圈做切割磁力線的運(yùn)動，從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢，通過接線端子引出，接在回路中，便產(chǎn)生了電流。由于電刷與轉(zhuǎn)子相連處有斷路處，使轉(zhuǎn)子按一定方向轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生交變電流所以家庭電路等電路中是交變電流，簡稱交流電。我國電網(wǎng)輸出電流的頻率是50赫茲。
汽輪發(fā)電機(jī) 與汽輪機(jī)配套的發(fā)電機(jī)。為了得到較高的效率，汽輪機(jī)一般做成高速的，通常為3000轉(zhuǎn)/分（頻率為50赫）或3600轉(zhuǎn)/分（頻率為60赫）。核電站中汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速較低,但也在1500轉(zhuǎn)/分以上。高速汽輪發(fā)電機(jī)為了減少因離心力而產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力以及降低風(fēng)摩耗，轉(zhuǎn)子直徑一般做得比較小，長度比較大，即采用細(xì)長的轉(zhuǎn)子。特別是在3000轉(zhuǎn)/分以上的大容量高速機(jī)組，由于材料強(qiáng)度的關(guān)系，轉(zhuǎn)子直徑受到嚴(yán)格的限制，一般不能超過 1.2米。而轉(zhuǎn)子本體的長度又受到臨界速度的限制。當(dāng)本體長度達(dá)到直徑的6倍以上時(shí),轉(zhuǎn)子的第二臨界速度將接近于電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，運(yùn)行中可能發(fā)生較大的振動。所以大型高速汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的尺寸受到嚴(yán)格的限制。10萬千瓦左右的空冷電機(jī)其轉(zhuǎn)子尺寸已達(dá)到上述的極限尺寸,要再增大電機(jī)容量,只有靠增加電機(jī)的電磁負(fù)荷來實(shí)現(xiàn)。為此必須加強(qiáng)電機(jī)的冷卻。所以 5～10萬千瓦以上的汽輪發(fā)電機(jī)都采用了冷卻效果較好的氫冷或水冷技術(shù)。70年代以來，汽輪發(fā)電機(jī)的最大容量已達(dá)到130～150萬千瓦。從1986年以來，在高臨界溫度超導(dǎo)電材料研究方面取得了重大突破。超導(dǎo)技術(shù)可望在汽輪發(fā)電機(jī)中得到應(yīng)用，這將在汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)展史上產(chǎn)生一個(gè)新的飛躍。
編輯本段柴油發(fā)電機(jī)
基本信息
由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的發(fā)電機(jī)。它起動迅速，操作方便。但內(nèi)燃機(jī)發(fā)電成本較高，所以柴油發(fā)電機(jī)組主要用作應(yīng)急備用電源，或在流動電站和一些大電網(wǎng)還沒有到達(dá)的地區(qū)使用。柴油發(fā)電機(jī)通常在1000轉(zhuǎn)/分以上,容量在幾千瓦到幾千千瓦之間，尤以200千瓦以下的機(jī)組應(yīng)用較多。它制造比較簡單。柴油機(jī)軸上輸出的轉(zhuǎn)矩呈周期性脈動，所以發(fā)電機(jī)是在劇烈振動的條件下工作。因此,柴油發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)部件,特別是轉(zhuǎn)軸要有足夠的強(qiáng)度和剛度，以防止這些部件因振動而斷裂。此外，為防止因轉(zhuǎn)矩脈動而引起發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度不均勻，造成電壓波動,引起燈光閃爍,柴油發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子也要求有較大的轉(zhuǎn)動慣量，而且應(yīng)使軸系的固有扭振頻率與柴油機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動中任一交變分量的頻率相差20%以上，以免發(fā)生共振，造成斷軸事故。
柴油發(fā)電機(jī)組
主要由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)和控制系統(tǒng)組成，柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)有兩種連接方式，一為柔性連接，即用連軸器把兩部分對接起來，二為剛性連接，用高強(qiáng)度螺栓將發(fā)電機(jī)鋼性連接片和柴油機(jī)飛輪盤連接而成，目前使用剛性連接比較多一些，柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)連接好后安裝在公共底架上，然后配上各種傳感器，如水溫傳感器，通過這些傳感器，把柴油機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)顯示給操作員，而且有了這些傳感器，就可以設(shè)定一個(gè)上限，當(dāng)達(dá)到或超過這個(gè)限定值時(shí)控制系統(tǒng)會預(yù)先報(bào)警，這個(gè)時(shí)候如果操作員沒有采取措施，控制系統(tǒng)會自動將機(jī)組停掉，柴油發(fā)電機(jī)組就是采取這種方式起自我保護(hù)作用的。傳感器起接收和反饋各種信息的作用，真正顯示這些數(shù)據(jù)和執(zhí)行保護(hù)功能的是機(jī)組本身的控制系統(tǒng)。
柴油發(fā)電機(jī)型號含義
柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組是以柴油機(jī)作動力，驅(qū)動同步交流發(fā)電機(jī)而發(fā)電的電源設(shè)備。為了便于生產(chǎn)管理和使用，國家對柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組的名稱和型號編制方法做了統(tǒng)一規(guī)定，機(jī)組的型號排列和符號含義如下圖 1 ? 2 ? 3 ? 4 ? 5 ---- 6 ? 7
柴油發(fā)電機(jī)組的型號 其中符號和數(shù)字代表的型號含義如下： 1---輸出額定功率（KW），用數(shù)字表示。 2---輸出電壓種類G代表交流工頻；P代表交流中頻；S代表交流雙頻；Z代表直流。 3---發(fā)電機(jī)組類型；F代表陸用；FC代表船用；Q代表汽車用；T代表掛車用。 4---控制特征，缺位為手動（普通型）機(jī)組；Z代表自動化機(jī)組；S代表低噪聲機(jī)組；SZ代表低噪音自動化機(jī)組。 5---設(shè)計(jì)序號，用數(shù)字表示。 6---變型代號，用數(shù)字表示。 7---環(huán)境特征，缺位普通型；TH代表濕熱型。
柴油發(fā)電機(jī)組含義
?。?）120GFSZ1代表輸出額定功率120KW、交流工頻、陸用、低噪聲、設(shè)計(jì)序列號為1的自動化柴油發(fā)電機(jī)組。 ?。?）200GFC1代表輸出額定功率200KW、交流工頻、船用、設(shè)計(jì)序列號為1柴油發(fā)電機(jī)組。 （7）120GT6代表輸出額定功率120KW、交流工頻、掛車式（即拖車式）、設(shè)計(jì)序列號為6的柴油發(fā)電機(jī)組。 ?。?）90GQ1代表輸出額定功率為90KW、交流工頻、汽車式、設(shè)計(jì)序列號為1的柴油發(fā)電機(jī)組。 ?。?）17ZQ1代表輸出額定功率17KW、直流、汽車式、設(shè)計(jì)序列號為1的柴油發(fā)電機(jī)組。 有的國產(chǎn)柴油發(fā)電機(jī)組系列型號是由機(jī)組生產(chǎn)廠自行確定的，與上述型號含義不同。
柴油發(fā)電機(jī)原理
柴油機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能。 在柴油機(jī)汽缸內(nèi)，經(jīng)過空氣濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油 充分混合，在活塞上行的擠壓下，體積縮小，溫度迅速升高，達(dá)到柴油的燃點(diǎn)。柴油被點(diǎn)燃，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行，稱為‘作功’。各汽缸按一定 柴油發(fā)電機(jī)
順序依次作功，作用在活塞上的推力經(jīng)過連桿變成了推動曲軸轉(zhuǎn)動的力量，從而帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。 將無刷同步交流發(fā)電機(jī)與柴油機(jī)曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，利用‘電磁感應(yīng)’原理，發(fā)電機(jī)就會輸出感應(yīng)電動勢，經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能產(chǎn)生電流。 這里只描述發(fā)電機(jī)組最基本的工作原理。要想得到可使用的、穩(wěn)定的電力輸出，還需要一系列的柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)控制、保護(hù)器件和回路。 柴油發(fā)電機(jī)組是一種獨(dú)立的發(fā)電設(shè)備，系指以柴油等為燃料，以柴油機(jī)為原動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電的動力機(jī)械。整套機(jī)組一般由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制箱、燃油箱、起動和控制用蓄電瓶、保護(hù)裝置、應(yīng)急柜等部件組成。整體可以固定在基礎(chǔ)上，定位使用，亦可裝在拖車上，供移動使用。 柴油發(fā)電機(jī)組屬非連續(xù)運(yùn)行發(fā)電設(shè)備，若連續(xù)運(yùn)行超過12h，其輸出功率將低于額定功率約90%。 盡管柴油發(fā)電機(jī)組的功率較低，但由于其體積小、靈活、輕便、配套齊全，便于操作和維護(hù)，所以廣泛應(yīng)用于礦山、鐵路、野外工地、道路交通維護(hù)、以及工廠、企業(yè)、醫(yī)院等部門，作為備用電源或臨時(shí)電源。同時(shí)這種小型的發(fā)電機(jī)組也可以作為小型的移動電站使用，成為很多企業(yè)的后備電源使用。
編輯本段類型
由于一次能源形態(tài)的不同，可以制成不同的發(fā)電機(jī)。 利用水利資源和水輪機(jī)配合，可以制成水輪發(fā)電機(jī)；由于水庫容量和水頭落差高低不同，可以制成容量和轉(zhuǎn)速各異的水輪發(fā)電機(jī)。 利用煤、石油等資源，和鍋爐，渦輪蒸汽機(jī)配合，可以制成汽輪發(fā)電機(jī)，這種發(fā)電機(jī)多為高速電機(jī)(3000rpm)。 此外還有利用風(fēng)能、原子能、地?zé)?、潮汐等能量的各類發(fā)電機(jī)。 此外，由于發(fā)電機(jī)工作原理不同又分作直流發(fā)電機(jī)，異步發(fā)電機(jī)和同步發(fā)電機(jī)。目前在廣泛使用的大型發(fā)電機(jī)都是同步發(fā)電機(jī)。
編輯本段滾筒直流發(fā)電機(jī)
1、購買和使用發(fā)電機(jī)，應(yīng)當(dāng)符合銘牌上的技術(shù)要求，如電壓，功率和額定輸出電流等。例如用于豐收—27型拖拉機(jī)，東方紅—40型拖拉機(jī)等，常用150瓦發(fā)電機(jī)，額定輸出電流為13安；用于鐵牛—55型拖拉機(jī)常用220瓦發(fā)電機(jī)，額定輸出電流為18安。 2、用于拖拉機(jī)上的發(fā)電機(jī)通常為并激式，也就是說發(fā)電機(jī)激磁線圈是并聯(lián)的，所以，總要有一端通過機(jī)殼與電樞線圈是并聯(lián)的，所以，總要有一端通過機(jī)殼與電樞線圈相接。若激磁 發(fā)電機(jī)原理
線圈在發(fā)電機(jī)內(nèi)通過機(jī)殼與電樞線圈相接叫內(nèi)搭鐵（圖5—1），即叫“內(nèi)搭鐵發(fā)電機(jī)”；若激磁線圈在發(fā)電機(jī)外通過調(diào)節(jié)器搭鐵（圖5—2），即叫“外搭鐵發(fā)電機(jī)”。國產(chǎn)拖拉機(jī)目前使用的直流發(fā)電機(jī)均為內(nèi)搭鐵。在接線時(shí)，一定要將激磁線圈的引出線與搭鐵的碳刷架相接，激磁線圈便無電流通過，發(fā)電機(jī)不會發(fā)電。另外有些進(jìn)口的拖拉機(jī)上使用外搭鐵發(fā)電機(jī)，如果改為內(nèi)搭鐵發(fā)電機(jī)，只要調(diào)換發(fā)電機(jī)激磁線圈抽頭接線即可。 3、發(fā)電機(jī)殼上兩個(gè)接線柱，一般均有“電樞”“磁場”字樣注明。如文字標(biāo)注不清，可用下述方法識別。 1) 電樞接線柱：直徑較粗；是接在絕緣的刷架上。 2) 磁場接線柱：直徑較細(xì)；磁場線圈一個(gè)端頭就按在上面。 4 、在拖拉機(jī)上的發(fā)電機(jī)是由發(fā)動機(jī)帶動的，所以轉(zhuǎn)動方向是一定的，在檢修時(shí)若將發(fā)電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)就不發(fā)電，這是因?yàn)檎D(zhuǎn)時(shí)電樞線圈在磁場的作用下感應(yīng)出的電流經(jīng)調(diào)節(jié)器與激磁線圈相通。激磁線圈通電后的磁場方向與鐵芯剩磁方向相同，因而磁場不斷增強(qiáng)，電壓迅速升高。反轉(zhuǎn)時(shí)電流方向與正轉(zhuǎn)時(shí)相反，使激磁線圈通電后的磁場方向與鐵芯剩磁方向相反，磁場越來越弱，使發(fā)電機(jī)不能發(fā)電。 5、當(dāng)發(fā)電機(jī)電樞不經(jīng)負(fù)載短路時(shí)，發(fā)電場是不會燒壞的。這是因?yàn)橥侠瓩C(jī)上使用的直流發(fā)電機(jī)均為并激式。發(fā)電機(jī)于額定功率下工作時(shí)，電樞繞組產(chǎn)生的電流大部分輸向外電路，小部分輸入激磁繞組產(chǎn)生磁場。當(dāng)電樞接線柱與機(jī)殼短路時(shí)，發(fā)電機(jī)電流迅速增大，此時(shí)在電機(jī)內(nèi)產(chǎn)生很大的壓降和強(qiáng)烈的電樞反應(yīng)，使輸出的電壓急劇下降，激磁電流迅速消失，發(fā)電機(jī)電壓趨近于零。因此，當(dāng)電樞接線柱與機(jī)殼短路時(shí)不會燒壞發(fā)電機(jī)。 6、在使用中有時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)極性突然改變的現(xiàn)象（即發(fā)出的電流方向改變）。這是因?yàn)檩敵鲭娏黧E然增大時(shí)，電機(jī)內(nèi)部強(qiáng)烈的電樞反應(yīng)使鐵芯剩磁方向改變而引起。遇到這種情況必須將其改變過來，才能使充電電路正常工作。改變的方法是：將蓄電池正極與機(jī)殼連接，負(fù)極與磁場接線柱相觸2—3秒，即能改變磁極鐵芯的剩磁方向。（在正極搭鐵的系統(tǒng)中）。有時(shí)，在檢修中用蓄電池做電源，用跳火花法檢查激磁線圈故障時(shí)，如不注意連接的極性，把蓄電池負(fù)極當(dāng)成搭鐵極，改變了激磁線圈的電流方向，從而使鐵芯剩磁方向改變了。由于剩磁方向的改變，則發(fā)電機(jī)電壓極性也隨之改變。這是應(yīng)當(dāng)注意的。 7、一般的直流發(fā)電機(jī)整流子銅片間的云母片都低于銅片。這是因?yàn)殂~片比云母片磨損速度快，使用一段時(shí)間云母片就會高出整流子銅片，使碳刷懸空。這樣整流子和碳刷之間就會出現(xiàn)強(qiáng)烈火花。為避免此現(xiàn)象，整流子車光后應(yīng)用鋸片將云母割低于整流子銅片0.8毫米左右。但有的直流發(fā)電機(jī)如ZF—28型和ZF—33型，整流子銅片間采用人工云母，它與銅片磨損速度相近，故出廠時(shí)未將云母片割低，檢修這種發(fā)電機(jī)就不需割低。
編輯本段風(fēng)力發(fā)電機(jī)
是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的動力機(jī)械，又稱風(fēng)車。廣義地說，它是一種以太陽為熱源，以大氣為工作介質(zhì)的熱能利用發(fā)動機(jī)。風(fēng)力發(fā)電利用的是自然能源。相對柴油發(fā)電要好的多。但是若應(yīng)急來用的話，還是不如柴油發(fā)電機(jī)。風(fēng)力發(fā)電不可視為備用電源，但是卻可以長期利用。 水利發(fā)電機(jī)是將水的動能和重力勢能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的動力機(jī)械。我國的三峽就是很好的例子。在發(fā)電這一塊最好要數(shù)核能發(fā)電了，不過相對核能污染較大。所以我國現(xiàn)在廣泛還是用煤炭發(fā)電。目前我國煤炭資源吃緊，煤炭價(jià)格一直在漲，這也是為什么現(xiàn)在會有電荒的出現(xiàn)的主要原因。
運(yùn)行管理
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)是采用工業(yè)微處理器進(jìn)行控制，一般都由多個(gè)CPU并列運(yùn)行，其自身的抗干擾能力強(qiáng)，并且通過通信線路與計(jì)算機(jī)相連，可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，這大大降低了運(yùn)行的工作量。所以風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工作就是進(jìn)行遠(yuǎn)程故障排除和運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析及故障原因分析。 1．遠(yuǎn)程故障排除 風(fēng)機(jī)的大部分故障都可以進(jìn)行遠(yuǎn)程復(fù)位控制和自動復(fù)位控制。風(fēng)機(jī)的運(yùn)行和電網(wǎng)質(zhì)量好壞是息息相關(guān)的，為了進(jìn)行雙向保護(hù)，風(fēng)機(jī)設(shè)置了多重保護(hù)故障，如電網(wǎng)電壓高、低，電網(wǎng)頻率高、低等，這些故障是可自動復(fù)位的。由于風(fēng)能的不可控制性，所以過風(fēng)速的極限值也可自動復(fù)位。還有溫度的限定值也可自動復(fù)位，如發(fā)電機(jī)溫度高，齒輪箱溫度高、低，環(huán)境溫度低等。風(fēng)機(jī)的過負(fù)荷故障也是可自動復(fù)位的。 除了自動復(fù)位的故障以外，其它可遠(yuǎn)程復(fù)位控制故障引起的原因有以下幾種： （1）風(fēng)機(jī)控制器誤報(bào)故障； （2）各檢測傳感器誤動作； ?。?）控制器認(rèn)為風(fēng)機(jī)運(yùn)行不可靠。 2．運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 對風(fēng)電場設(shè)備在運(yùn)行中發(fā)生的情況進(jìn)行詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)分析是風(fēng)電場管理的一項(xiàng)重要內(nèi)容。通過運(yùn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，可對運(yùn)行維護(hù)工作進(jìn)行考核量化，也可對風(fēng)電場的設(shè)計(jì)，風(fēng)資源的評估，設(shè)備選型提供有效的理論依據(jù)。 每個(gè)月的發(fā)電量統(tǒng)計(jì)報(bào)表，是運(yùn)行工作的重要內(nèi)容之一，其真實(shí)可靠性直接和經(jīng)濟(jì)效益掛鉤。其主要內(nèi)容有：風(fēng)機(jī)的月發(fā)電量，場用電量，風(fēng)機(jī)的設(shè)備正常工作時(shí)間，故障時(shí)間，標(biāo)準(zhǔn)利用小時(shí)，電網(wǎng)停電，故障時(shí)間等。 風(fēng)機(jī)的功率曲線數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析，可對風(fēng)機(jī)在提高出力和提高風(fēng)能利用率上提供實(shí)踐依據(jù)。例如，在對國產(chǎn)化風(fēng)機(jī)的功率曲線分析后，我們對后三臺風(fēng)機(jī)的安裝角進(jìn)行了調(diào)節(jié)，降低了高風(fēng)速區(qū)的出力，提高了低風(fēng)速區(qū)的利用率，減少了過發(fā)故障和發(fā)電機(jī)溫度過高故障，提高了設(shè)備的可利用率。通過對風(fēng)況數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析，我們掌握了各型風(fēng)機(jī)隨季節(jié)變化的出力規(guī)律，并以此可制定合理的定期維護(hù)工作時(shí)間表，以減少風(fēng)資源的浪費(fèi)。 3．故障原因分析 我們通過對風(fēng)機(jī)各種故障深入的分析，可以減少排除故障的時(shí)間或防止多發(fā)性故障的發(fā)生次數(shù)，減少停機(jī)時(shí)間，提高設(shè)備完好率和可利用率。如對150kW風(fēng)機(jī)偏航電機(jī)過負(fù)荷這一故障的分析，我們得知有以下多種原因?qū)е略摴收系陌l(fā)生，首先機(jī)械上有電機(jī)輸出軸及鍵塊磨損導(dǎo)致過負(fù)荷，偏航滑靴間隙的變化引起過負(fù)荷，偏航大齒盤斷齒發(fā)生偏航電機(jī)過負(fù)荷，在電氣上引起過負(fù)荷的原因有軟偏模塊損壞，軟偏觸發(fā)板損壞，偏航接觸器損壞，偏航電磁剎車工作不正常等。又如，在對Jacobs系列風(fēng)機(jī)控制電壓消失故障分析中，我們采用排除實(shí)驗(yàn)法，將安全鏈當(dāng)中有可能引起該故障的測量信號元件用信號繼電器和短接線進(jìn)行電路改造，最終將故障原因定位在過速壓力開關(guān)的整定上，將該故障的發(fā)生次數(shù)減少，提高了設(shè)備使用率，減少了閘墊的更換次數(shù)，降低了運(yùn)行成本。
設(shè)備維護(hù)
風(fēng)力發(fā)電機(jī)是集電氣、機(jī)械、空氣動力學(xué)等各學(xué)科于一體的綜合產(chǎn)品，各部分緊密聯(lián)系，息息相關(guān)。風(fēng)力機(jī)維護(hù)的好壞直接影響到發(fā)電量的多少和經(jīng)濟(jì)效益的高低；風(fēng)力機(jī)本身性能的好壞，也要通過維護(hù)檢修來保持，維護(hù)工作及時(shí)有效可以發(fā)現(xiàn)故障隱患，減少故障的發(fā)生，提高風(fēng)機(jī)效率。 風(fēng)機(jī)維護(hù)可分為定期檢修和日常排故維護(hù)兩種方式。 1．風(fēng)機(jī)的定期檢修維護(hù) 定期的維護(hù)保養(yǎng)可以讓設(shè)備保持最佳期的狀態(tài)，并延長風(fēng)機(jī)的使用壽命。定期檢修維護(hù)工作的主要內(nèi)容有：風(fēng)機(jī)聯(lián)接件之間的螺栓力矩檢查（包括電氣連接），各傳動部件之間的潤滑和各項(xiàng)功能測試。 風(fēng)機(jī)在正常運(yùn)行中時(shí)，各聯(lián)接部件的螺栓長期運(yùn)行在各種振動的合力當(dāng)中，極易使其松動，為了不使其在松動后導(dǎo)致局部螺栓受力不均被剪切，我們必須定期對其進(jìn)行螺栓力矩的檢查。在環(huán)境溫度低于-5℃時(shí)，應(yīng)使其力矩下降到額定力矩的80%進(jìn)行緊固，并在溫度高于-5℃后進(jìn)行復(fù)查。我們一般對螺栓的緊固檢查都安排在無風(fēng)或風(fēng)小的夏季，以避開風(fēng)機(jī)的高出力季節(jié)。 風(fēng)機(jī)的潤滑系統(tǒng)主要有稀油潤滑（或稱礦物油潤滑）和干油潤滑（或稱潤滑脂潤滑）兩種方式。風(fēng)機(jī)的齒輪箱和偏航減速齒輪箱采用的是稀油潤滑方式，其維護(hù)方法是補(bǔ)加和采樣化驗(yàn)，若化驗(yàn)結(jié)果表明該潤滑油已無法再使用，則進(jìn)行更換。干油潤滑部件有發(fā)電機(jī)軸承，偏航軸承，偏航齒等。這些部件由于運(yùn)行溫度較高，極易變質(zhì)，導(dǎo)致軸承磨損，定期維護(hù)時(shí)，必須每次都對其進(jìn)行補(bǔ)加。另外，發(fā)電機(jī)軸承的補(bǔ)加劑量一定要按要求數(shù)量加入，不可過多，防止太多后擠入電機(jī)繞組，使電機(jī)燒壞。 定期維護(hù)的功能測試主要有過速測試，緊急停機(jī)測試，液壓系統(tǒng)各元件定值測試，振動開關(guān)測試，扭纜開關(guān)測試。還可以對控制器的極限定值進(jìn)行一些常規(guī)測試。 定期維護(hù)除以上三大項(xiàng)以外，還要檢查液壓油位，各傳感器有無損壞，傳感器的電源是否可靠工作，閘片及閘盤的磨損情況等方面。 2．日常排故維護(hù) 風(fēng)機(jī)在運(yùn)行當(dāng)中，也會出現(xiàn)一些故障必須到現(xiàn)場去處理，這樣我們就可順便進(jìn)行一下常規(guī)維護(hù)。首先要仔細(xì)觀察風(fēng)機(jī)內(nèi)的安全平臺和梯子是否牢固，有無連接螺栓松動，控制柜內(nèi)有無糊味，電纜線有無位移，夾板是否松動，扭纜傳感器拉環(huán)是否磨損破裂，偏航齒的潤滑是否干枯變質(zhì)，偏航齒輪箱、液壓油及齒輪箱油位是否正常，液壓站的表計(jì)壓力是否正常，轉(zhuǎn)動部件與旋轉(zhuǎn)部件之間有無磨損，看各油管接頭有無滲漏，齒輪油及液壓油的濾清器的指示是否在正常位置等。第二是聽，聽一下控制柜里是否有放電的聲音，有聲音就可能是有接線端子松動，或接觸不良，須仔細(xì)檢查，聽偏航時(shí)的聲音是否正常，有無干磨的聲響，聽發(fā)電機(jī)軸承有無異響，聽齒輪箱有無異響，聽閘盤與閘墊之間有無異響，聽葉片的切風(fēng)聲音是否正常。第三，清理干凈自己的工作現(xiàn)場，并將液壓站各元件及管接頭擦凈，以便于今后觀察有無泄漏。 雖然上述的常規(guī)維護(hù)項(xiàng)目并不是很完全，但我們只要每次都能做到認(rèn)真、仔細(xì)，一定能防止出現(xiàn)故障隱患，提高設(shè)備的完好率和可利用率。 要想運(yùn)行維護(hù)好風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，在平時(shí)還要對風(fēng)機(jī)相關(guān)理論知識進(jìn)行深入地研究和學(xué)習(xí)，認(rèn)真做好各種維護(hù)記錄并存檔，對庫存的備件進(jìn)行定時(shí)清點(diǎn)，對各類風(fēng)機(jī)的多發(fā)性故障進(jìn)行深入細(xì)致分析，并力求對其做出有效預(yù)防。只有防患于未然，才是我們運(yùn)行維護(hù)的最高境界。[1]
編輯本段柴油發(fā)電機(jī)
柴油機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能。 在柴油機(jī)汽缸內(nèi)，經(jīng)過空氣濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油 充分混合，在活塞上行的擠壓下，體積縮小，溫度迅速升高，達(dá)到柴油的燃點(diǎn)。柴油被點(diǎn)燃，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行，稱為‘作功’。各汽缸按一定順序依次作功，作用在活塞上的推力經(jīng)過連桿變成了推動曲軸轉(zhuǎn)動的力量，從而帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。 將無刷同步交流發(fā)電機(jī)與柴油機(jī)曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，利用‘電磁感應(yīng)’原理，發(fā)電機(jī)就會輸出感應(yīng)電動勢，經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能產(chǎn)生電流。
編輯本段同步發(fā)電機(jī)
基本信息
作發(fā)電機(jī)運(yùn)行的同步電機(jī)。是一種最常用的交流發(fā)電機(jī)。在現(xiàn)代電力工業(yè)中，它廣泛用于水力發(fā)電、火力發(fā)電、核能發(fā)電以及柴油機(jī)發(fā)電。由于同步發(fā)電機(jī)一般采用直流勵磁，當(dāng)其單機(jī)獨(dú)立運(yùn)行時(shí)，通過調(diào) 發(fā)電機(jī)
節(jié)勵磁電流，能方便地調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的電壓。若并入電網(wǎng)運(yùn)行，因電壓由電網(wǎng)決定，不能改變，此時(shí)調(diào)節(jié)勵磁電流的結(jié)果是調(diào)節(jié)了電機(jī)的功率因數(shù)和無功功率。 同步發(fā)電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與同步電機(jī)相同，一般采用三相形式，只在某些小型同步發(fā)電機(jī)中電樞繞組采用單相。
工作特性
表征同步發(fā)電機(jī)性能的主要是空載特性和負(fù)載運(yùn)行特性。這些特性是用戶選用發(fā)電機(jī)的重要依據(jù)。
空載特性
發(fā)電機(jī)不接負(fù)載時(shí)，電樞電流為零，稱為空載運(yùn)行。此時(shí)電機(jī)定子的三相繞組只有勵磁電流If感生出的空載電動勢E0（三相對稱），其大小隨If的增大而增加。但是，由于電機(jī)磁路鐵心有飽和現(xiàn)象，所以兩者不成正比（圖1）。反映空載電動勢E0與勵磁電流If關(guān)系的曲線稱為同步發(fā)電機(jī)的空載特性。
電樞反應(yīng)
當(dāng)發(fā)電機(jī)接上對稱負(fù)載后，電樞繞組中的三相電流會產(chǎn)生另一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場，稱電樞反應(yīng)磁場。其轉(zhuǎn)速正好與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速相等，兩者同步旋轉(zhuǎn)。 同步發(fā)電機(jī)的電樞反應(yīng)磁場與轉(zhuǎn)子勵磁磁場均可近似地認(rèn)為都按正弦規(guī)律分布。它們之間的空間相位差取決于空載電動勢E0與電樞電流I之間的時(shí)間相位差。電樞反應(yīng)磁場還與負(fù)載情況有關(guān)。當(dāng)發(fā)電機(jī)的負(fù)載為電感性時(shí)，電樞反應(yīng)磁場起去磁作用，會導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的電壓降低；當(dāng)負(fù)載呈電容性時(shí),電樞反應(yīng)磁場起助磁作用,會使發(fā)電機(jī)的輸出電壓升高。
負(fù)載運(yùn)行特性
主要指外特性和調(diào)整特性。外特性是當(dāng)轉(zhuǎn)速為額定值、勵磁電流和負(fù)載功率因數(shù)為常數(shù)時(shí)，發(fā)電機(jī)端電壓U與負(fù)載電流I之間的關(guān)系,如圖2所示。調(diào)整特性是轉(zhuǎn)速和端電壓為額定值、負(fù)載功率因數(shù)為常數(shù)時(shí),勵磁電流If與負(fù)載電流I之間的關(guān)系，如圖3所示。圖2中還顯示出電阻性、電容性和電感性3種負(fù)載的情況。由于電樞反應(yīng)磁場影響的不同，三者的曲線也不一樣。在外特性中，從空載到額定負(fù)載時(shí)電壓的變化程度稱為電壓變化率△U，常用百分?jǐn)?shù)表示為 同步發(fā)電機(jī)的電壓變化率約為20～40%。一般工業(yè)和家用負(fù)載都要求電壓保持基本不變。為此，隨著負(fù)載電流的增大,必須相應(yīng)地調(diào)整勵磁電流。圖3所示為 3種不同性質(zhì)負(fù)載下的調(diào)整特性。雖然調(diào)整特性的變化趨勢與外特性正好相反，對于感性和純電阻性負(fù)載，它是上升的，而在容性負(fù)載下，一般是下降的。 。
高速同步發(fā)電機(jī)
因大多數(shù)發(fā)電機(jī)與原動機(jī)同軸聯(lián)動，火電廠都用高速汽輪機(jī)作原動機(jī)，所以汽輪發(fā)電機(jī)通常用高轉(zhuǎn)速的2極電機(jī),其轉(zhuǎn)速達(dá)3000轉(zhuǎn)/分（在電網(wǎng)頻率為60赫時(shí),為3600轉(zhuǎn)/分）。核電站多用4極電機(jī)，轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分（當(dāng)電網(wǎng)頻率為60赫時(shí)，為1800轉(zhuǎn)/分）。為適應(yīng)高速、高功率要求，高速同步發(fā)電機(jī)在結(jié)構(gòu)上一是采用隱極式轉(zhuǎn)子，二是設(shè)置專門的冷卻系統(tǒng)。 ?、匐[極式轉(zhuǎn)子：外表呈圓柱形，在圓柱表面開槽以安放直流勵磁繞組，并用金屬槽楔固緊，使電機(jī)具有均勻的氣隙。由于高速旋轉(zhuǎn)時(shí)巨大的離心力，要求轉(zhuǎn)子有很高的機(jī)械強(qiáng)度。隱極式轉(zhuǎn)子一般由高強(qiáng)度合金鋼整塊鍛成，槽形一般為開口形，以便安裝勵磁繞組。在每一個(gè)極距內(nèi)約有1/3部分不開槽,形成大齒；其余部分的齒較窄，稱做小齒。大齒中心即為轉(zhuǎn)子磁極的中心。有時(shí)大齒也開一些較小的通風(fēng)槽，但不嵌放繞組；有時(shí)還在嵌線槽底部銑出窄而淺的小槽作為通風(fēng)槽。隱極式轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)子本體軸向兩端還裝有金屬的護(hù)環(huán)和中心環(huán)。護(hù)環(huán)是由高強(qiáng)度合金制成的厚壁圓筒，用以保護(hù)勵磁繞組端部不至被巨大的離心力甩出；中心環(huán)用以防止繞組端部的軸向移動，并支撐護(hù)環(huán)。此外，為了把勵磁電流通入勵磁繞組，在電機(jī)軸上還裝有集電環(huán)和電刷。 ?、诶鋮s系統(tǒng)：由于電機(jī)中能量損耗和電機(jī)的體積成正比，它的量級與電機(jī)線度量級的三次方成比例，而電機(jī)散熱面的量級只是電機(jī)線度量級的二次方。因此，當(dāng)電機(jī)尺寸增大時(shí)（受材料限制，增大電機(jī)容量就得加大其尺寸），電機(jī)每單位表面上需要散發(fā)的熱量就會增加，電機(jī)的溫升將會提高。在高速汽輪發(fā)電機(jī)中，離心力將使轉(zhuǎn)子表面和轉(zhuǎn)子中心孔表面產(chǎn)生巨大的切向應(yīng)力，轉(zhuǎn)子直徑越大，這種應(yīng)力也越大。因此，在鍛件材料允許的應(yīng)力極限范圍內(nèi),2極汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子本體直徑不能超過1250毫米。大型汽輪發(fā)電 發(fā)電機(jī)
機(jī)要增大單機(jī)容量，只有靠增加轉(zhuǎn)子本體的長度（即用細(xì)長的轉(zhuǎn)子）和提高電磁負(fù)荷來解決。目前,轉(zhuǎn)子長度可達(dá)8米，已接近極限。要繼續(xù)提高單機(jī)容量，只能是提高電機(jī)的電磁負(fù)荷。這使大型汽輪發(fā)電機(jī)的發(fā)熱和冷卻問題變得特別突出。為此，已研制出多種冷卻系統(tǒng)。 對于50000千瓦以下的汽輪發(fā)電機(jī)，多采用閉路空氣冷卻系統(tǒng)，用電機(jī)內(nèi)的風(fēng)扇吹拂發(fā)熱部件降溫。對于容量為5～60萬千瓦的發(fā)電機(jī),廣泛使用氫冷。氫氣（純度99%）的散熱性能比空氣好，用它來取代空氣不僅散熱效果好，而且可使電機(jī)的通風(fēng)摩擦損耗大為降低，從而能顯著提高發(fā)電機(jī)的效率。但是，采用氫冷必須有防爆和防漏措施，這使電機(jī)結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，也增加了電極材料的消耗和成本。此外，還可采用液體介質(zhì)冷卻,例如水的相對冷卻能力為空氣的50倍,帶走同樣的熱量，所需水的流量比空氣小得多。因此，在線圈里采用一部分空心導(dǎo)線，導(dǎo)線中通水冷卻，就可以大大降低電機(jī)溫升,延緩絕緣老化,增長電機(jī)壽命。1956年,英國首創(chuàng)第一臺12000千瓦定子線圈水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)。1958年，中國由浙江大學(xué)、上海電機(jī)廠首先研制成第一臺定、轉(zhuǎn)子線圈都采用水內(nèi)冷的 12000千瓦雙水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)，為這種冷卻方式奠定了基礎(chǔ)。世界一些國家在大容量電機(jī)中也廣泛采用水內(nèi)冷技術(shù)，并制造出了幾十萬到一百多萬千瓦的巨型發(fā)電機(jī)。除了水冷外,液體冷卻介質(zhì)還可使用變壓器油，其相對導(dǎo)熱能力約為水的40%，絕緣性能好，可將發(fā)電機(jī)額定電壓提高到幾萬伏，從而節(jié)約了升壓變壓器的投資。近年來，還在研究用氟利昂作為冷卻介質(zhì)的蒸發(fā)冷卻技術(shù)。氟利昂絕緣好，很容易氣化，利用其氣化潛熱來冷卻電機(jī)，是一種有意義的探索方向。
低速同步發(fā)電機(jī)
多數(shù)由較低速度的水輪機(jī)或柴油機(jī)驅(qū)動。電機(jī)磁極數(shù)由4極到60極,甚至更多。對應(yīng)的轉(zhuǎn)速為1500～100轉(zhuǎn)/分及以下。由于轉(zhuǎn)速較低,一般都采用對材料和制造工藝要求較低的凸極式轉(zhuǎn)子。 凸極式轉(zhuǎn)子的每個(gè)磁極常由1～2毫米厚的鋼板疊成，用鉚釘裝成整體,磁極上套有勵磁繞組（圖4）。勵磁繞組通常用扁銅線繞制而成。磁極的極靴上還常裝有阻尼繞組。它是一個(gè)由極靴阻尼槽中的裸銅條和焊在兩端的銅環(huán)形成的一個(gè)短接回路。磁極固定在轉(zhuǎn)子磁軛上，磁軛由鑄鋼鑄成。凸極式轉(zhuǎn)子可分為臥式和立式兩類。大多數(shù)同步電動機(jī)、同步調(diào)相機(jī)和內(nèi)燃機(jī)或沖擊式水輪機(jī)拖動的發(fā)電機(jī)，都采用臥式結(jié)構(gòu)；低速、大容量水輪發(fā)電機(jī)則采用立式結(jié)構(gòu)。 臥式同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子主要由主磁極、磁軛、勵磁繞組、集電環(huán)和轉(zhuǎn)軸等組成。其定子結(jié)構(gòu)與異步電機(jī)相似。立式結(jié)構(gòu)必須用推力軸承承擔(dān)機(jī)組轉(zhuǎn)動部分的重力和水向下的壓力。大容量水輪發(fā)電機(jī)中，此力可高達(dá)四、五十兆牛（約相當(dāng)于四、五千噸物體的重力），所以這種推力軸承的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工工藝和安裝要求都很高。按照推力軸承的安放位置，立式水輪發(fā)電機(jī)分為懸吊式和傘式兩種。懸吊式的推力軸承放在上機(jī)架的上部或中部，在轉(zhuǎn)速較高、轉(zhuǎn)子直徑與鐵心長度的比值較小時(shí)，機(jī)械上運(yùn)行較穩(wěn)定。傘式的推力軸承放在轉(zhuǎn)子下部的下機(jī)架上或水輪機(jī)頂蓋上。負(fù)重機(jī)架是尺寸較小的下機(jī)架，可節(jié)約大量鋼材，并能降低從機(jī)座基礎(chǔ)算起的發(fā)電機(jī)和廠房高度。 同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行 同步發(fā)電機(jī)絕大多數(shù)是并聯(lián)運(yùn)行，并網(wǎng)發(fā)電的。各并聯(lián)運(yùn)行的同步發(fā)電機(jī)必須頻率、電壓的大小和相位都保持一致。否則，并聯(lián)合閘的瞬間，各發(fā)電機(jī)之間會產(chǎn)生內(nèi)部環(huán)流，引起擾動，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)拱l(fā)電機(jī)遭受破壞。但是，兩臺發(fā)電機(jī)在投入并聯(lián)運(yùn)行以前，一般說來它們的頻率與電壓的大小和相位是不會完全相同的。為了使同步發(fā)電機(jī)能投入并聯(lián)運(yùn)行，首先必須有一個(gè)同步并列的過程。同步并列的方法可分為準(zhǔn)同步和自同步兩種。同步發(fā)電機(jī)在投入并聯(lián)運(yùn)行以后，各機(jī)負(fù)載的分配決定于發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速特性。通過調(diào)節(jié)原動機(jī)的調(diào)速器，改變發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速特性，即可改變各發(fā)電機(jī)的負(fù)載分配，控制各發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率。而通過調(diào)節(jié)各發(fā)電機(jī)的勵磁電流，可以改變各發(fā)電機(jī)無功功率分配和調(diào)節(jié)電網(wǎng)的電壓。
準(zhǔn)同步并列
將已加勵磁的待投運(yùn)發(fā)電機(jī)通過調(diào)節(jié)其原動機(jī)的轉(zhuǎn)速和改變該發(fā)電機(jī)的勵磁，使其和運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)的頻率差不超過0.1～0.5%。在兩機(jī)電壓相位差不超過10°的瞬間進(jìn)行合閘并聯(lián)，兩者即可自動牽入同步運(yùn)行。準(zhǔn)同步并列的操作可以手動，也可以借自動裝置完成。
自同步并列
把待投入并聯(lián)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)到接近電網(wǎng)的同步轉(zhuǎn)速，在未加勵磁的條件下就合閘并聯(lián)，然后再加入勵磁，依靠發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)之間出現(xiàn)的環(huán)流及相應(yīng)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩把發(fā)電機(jī)迅速牽入同步。采用自同步并列時(shí)，由于減少了調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、電壓和選擇合閘瞬間所需的時(shí)間，所以并列的過程較快，特別適宜于電力系統(tǒng)事故情況下機(jī)組的緊急投入。但是此法在并列合閘瞬間的電流沖擊比較大，會使電網(wǎng)電壓短時(shí)下降，電機(jī)繞組端部承受較大的電磁力。
編輯本段交流發(fā)電機(jī)
在日常生活中我們用交流發(fā)電機(jī)來供用電設(shè)備使用時(shí),常發(fā)生用電設(shè)備不能正常工作的情況,其原因是發(fā)電機(jī)輸出的交流電不夠穩(wěn)定,這時(shí)候需要電力穩(wěn)壓器來穩(wěn)定電壓,也就是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫降慕涣鞣€(wěn)壓電源，交流穩(wěn)壓電源能使發(fā)電機(jī)的輸出電壓精度穩(wěn)定到我們用電設(shè)備正常工作所允許的范圍。
編輯本段異步發(fā)電機(jī)
異步發(fā)電機(jī)
異步發(fā)電機(jī)又稱“感應(yīng)發(fā)電機(jī)”。利用定子與轉(zhuǎn)子間氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電流相互作用的一種交流發(fā)電機(jī)。其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向和旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向相同，但轉(zhuǎn)速略高于旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速。常用作小功率水輪發(fā)電機(jī)。 交流勵磁發(fā)電機(jī)又被人們稱之為雙饋發(fā)電機(jī)
三相異步電動機(jī)
.交流勵磁發(fā)電機(jī)由于轉(zhuǎn)子方采用交流電壓勵磁,使其具有靈活的運(yùn)行方式,在解決電站持續(xù)工頻過電壓、變速恒頻發(fā)電、抽水蓄能電站電動-發(fā)電機(jī)組的調(diào)速等問題方面有著傳
統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)無法比擬的優(yōu)越性。交流勵磁發(fā)電機(jī)主要的運(yùn)行方式有以下三種:1) 運(yùn)行于變速恒頻方式;2) 運(yùn)行于無功大范圍調(diào)節(jié)的方式;3) 運(yùn)行于發(fā)電-電動方式。 隨著電力系統(tǒng)輸電電壓的提高,線路的增長, 當(dāng)線路的傳輸功率低于自然功率時(shí),線路和電站將出現(xiàn)持續(xù)的工頻過電壓.為改善系統(tǒng)的運(yùn)行特性, 不少技術(shù)先進(jìn)的國家,在6"世紀(jì)A"年代初開始研究異步發(fā)電機(jī)在大電力系統(tǒng)中的應(yīng)用問題,并認(rèn)為大系統(tǒng)采用異步發(fā)電機(jī)后,可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性, 可靠性和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性. 異步發(fā)電機(jī)由于維護(hù)方便，穩(wěn)定性好，常用作并網(wǎng)運(yùn)行的小功率水輪發(fā)電機(jī)。當(dāng)用原動機(jī)將異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子順著磁場旋轉(zhuǎn)方向拖動，并使其轉(zhuǎn)速超過同步轉(zhuǎn)速時(shí)，電機(jī)就進(jìn)入發(fā)電機(jī)運(yùn)行，并把原動機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能送至電網(wǎng)。這時(shí)電機(jī)的勵磁電流取自電網(wǎng)。 異步發(fā)電機(jī)也可以并聯(lián)電容，靠本身剩磁自行勵磁，獨(dú)立發(fā)電（見圖），這時(shí)發(fā)電機(jī)的電壓與頻率由電容值、原動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載大小等因素決定。當(dāng)負(fù)載改變，一般要相應(yīng)地調(diào)節(jié)并聯(lián)的電容值，以維持電壓穩(wěn)定。由于異步電機(jī)并聯(lián)電容時(shí)，不需外加勵磁電源就可獨(dú)立發(fā)電，故在負(fù)荷比較穩(wěn)定的場合，有可取之處。例如可用作農(nóng)村簡易電站的照明電源或作為備用電源等。
編輯本段發(fā)電機(jī)的發(fā)展前景
全國水電供應(yīng)因多方原因出現(xiàn)了嚴(yán)重緊缺，用電受到一定程度限制，而近幾年，正是我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的時(shí)期，眾多企業(yè)都紛紛加足馬力投入大規(guī)模生產(chǎn);其次是前兩年眾多廠家購買發(fā)電機(jī)是為了應(yīng)急，在購買時(shí)沒有長遠(yuǎn)打算，而事過境遷所購的小型發(fā)電機(jī)已適應(yīng)不了新需求，在此情況下，更新?lián)Q代的發(fā)電機(jī)也占了很大一部分;再者就是機(jī)電產(chǎn)品每年的出口量都在遞增，水泵和發(fā)電機(jī)的市場空間在近幾年內(nèi)還會很大。正是在三方因素的促進(jìn)下，五金城水泵和發(fā)電機(jī)市場又一次迎來了新的發(fā)展機(jī)遇。 目前最具發(fā)展前景的是風(fēng)力發(fā)電機(jī)。 風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。其蘊(yùn)藏量巨大，全球風(fēng)能資源總量約為2.74×109MW，其中可利用的風(fēng)能為2×107MW。中國風(fēng)能儲量很大、分布面廣，僅陸地上的風(fēng)能儲量就有約3.53億千瓦，開發(fā)利用潛力巨大。 隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，風(fēng)能市場也迅速發(fā)展起來。2007年全球風(fēng)能裝機(jī)總量為9萬兆瓦，2008年全球風(fēng)電增長28.8%，2008年底全球累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量已超過了12.08萬兆瓦，相當(dāng)于減排1.58億噸二氧化碳。隨著技術(shù)進(jìn)步和環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，風(fēng)能發(fā)電在商業(yè)上將完全可以與燃煤發(fā)電競爭。 “十五”期間，中國的并網(wǎng)風(fēng)電得到迅速發(fā)展。2006年，中國風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到260萬千瓦，成為繼歐洲、美國和印度之后發(fā)展風(fēng)力發(fā)電的主要市場之一。2007年以來，中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)規(guī)模延續(xù)暴發(fā)式增長態(tài)勢。2008年中國新增風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到719.02萬千瓦，新增裝機(jī)容量增長率達(dá)到108.4%，累計(jì)裝機(jī)容量躍過1300萬千瓦大關(guān)，達(dá)到1324.22萬千瓦。內(nèi)蒙古、新疆、遼寧、山東、廣東等地風(fēng)能資源豐富，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快。 進(jìn)入2008年下半年以來，受國際宏觀形勢影響，中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度趨緩。為有力拉動內(nèi)需，保持經(jīng)濟(jì)社會平穩(wěn)較快發(fā)展，政府加大了對交通、能源領(lǐng)域的固定資產(chǎn)投資力度，支持和鼓勵可再生能源發(fā)展。作為節(jié)能環(huán)保的新能源，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)贏得歷史性發(fā)展機(jī)遇，在金融危機(jī)肆虐的不利環(huán)境中逆市上揚(yáng)，發(fā)展勢頭迅猛，截止到2009年初，全國已有25個(gè)省份、直轄市、自治區(qū)具有風(fēng)電裝機(jī)。 中國風(fēng)力等新能源的發(fā)展前景十分廣闊，預(yù)計(jì)未來很長一段時(shí)間都將保持高速發(fā)展，同時(shí)盈利能力也將隨著技術(shù)的逐漸成熟穩(wěn)步提升。隨著中國風(fēng)電裝機(jī)的國產(chǎn)化和發(fā)電的規(guī)模化，風(fēng)電成本可望再降。因此風(fēng)電開始成為越來越多投資者的逐金之地。風(fēng)電場建設(shè)、并網(wǎng)發(fā)電、風(fēng)電設(shè)備制造等領(lǐng)域成為投資熱點(diǎn)，市場前景看好。2009年風(fēng)電行業(yè)的利潤總額仍將保持高速增長，經(jīng)過2009年的高速增長，預(yù)計(jì)2010、2011年增速會稍有回落，但增長速度也將達(dá)到60%以上。2010年全國累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量有望突破2000萬千瓦，提前實(shí)現(xiàn)2020年的規(guī)劃目標(biāo)。
編輯本段發(fā)電機(jī)術(shù)語
發(fā)電機(jī)
能把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿脑O(shè)備的總稱。所產(chǎn)生的電能可以是直流電（DC）也可以是交流電（AC）。
接地
是指電路與大地之間或與某些和大地相通的導(dǎo)電物體之間（有意或意外）的連接。
怠速控制
一種可直接根據(jù)電氣負(fù)載對發(fā)動機(jī)的怠速進(jìn)行控制的系統(tǒng)。
點(diǎn)火線圈
為火花塞提供直流電壓的器件。
永磁發(fā)電機(jī)
一種帶有永久磁鐵的交流發(fā)電機(jī)，用于產(chǎn)生內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火所需要的電流。
歐姆
電阻的單位。1 伏特電壓可以使 1 安培電流流過 1 歐姆電阻。
相位
交流電的振幅或量值均勻、周期性的變化。三相交流電由三個(gè)不同的正弦波電流組成，相互之間的相位差均為 120 度。
電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)
該系統(tǒng)可以把您的發(fā)電機(jī)安全地接入到您的家庭用電系統(tǒng)中。
額定速度
機(jī)組的設(shè)計(jì)工作速度（每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)）。
額定電壓
一套引擎發(fā)電機(jī)組的額定電壓是其設(shè)計(jì)的工作電壓值。
后軸承支架
一種鑄件，用作轉(zhuǎn)子軸承外罩。轉(zhuǎn)子軸承支持轉(zhuǎn)子軸。
整流器
將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的器件。
逆變器
是把直流電能（電池、蓄電瓶）轉(zhuǎn)變成交流電（一般為220v50HZ正弦或方波）。
繼電器
一種電動開關(guān)，通常用在控制電路中。與電流接觸器相比，其觸點(diǎn)只能通過較小的電流。
電阻
對電流的阻力。
轉(zhuǎn)子
發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動元件。
單相
一個(gè)交流負(fù)載或電源，通常情況下，如果是一個(gè)負(fù)載，則只有兩個(gè)輸入端子，如果是一個(gè)電源，則只有兩個(gè)輸出端子。
定子
電機(jī)的靜止部分。
振動支架
位于發(fā)動機(jī)或發(fā)電機(jī)與機(jī)架之間的橡膠器件，可以最大限度地減輕振動。
伏特
電動勢的單位。把單位電動勢恒定地作用在電阻為 1 歐姆的導(dǎo)體上，將產(chǎn)生 1 安培電流。
電壓
電位差，單位用伏特表示。
穩(wěn)壓器
該設(shè)備通過控制激勵轉(zhuǎn)子的直流電量，自動地使發(fā)電機(jī)電壓保持在一個(gè)正確值上。
瓦特
電源功率的單位。對于直流電，它等于伏特乘以安培。對于交流電，它等于電壓有效值（伏特）乘以電流有效值（安培）乘以功率因數(shù)乘以一個(gè)常數(shù)（其值取決于相數(shù)）。1 千瓦 － 1000 瓦特。
繞組
發(fā)電機(jī)的所有線圈。定子繞組由若干個(gè)定子線圈及其互聯(lián)線路組成。轉(zhuǎn)子繞組由轉(zhuǎn)子磁極上的所有繞組及接線組成。
編輯本段發(fā)電機(jī)的種類
發(fā)電機(jī)的種類有很多種。從原理上分為同步發(fā)電機(jī)、異步發(fā)電機(jī)、單相發(fā)電機(jī)、三相發(fā)電機(jī)。從產(chǎn)生方式上分為汽輪發(fā)電機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)、汽油發(fā)電機(jī)等。從能源上分為火力發(fā)電機(jī)、水力發(fā)電機(jī)等。
編輯本段發(fā)電機(jī)的類型
由于一次能源形態(tài)的不同，可以制成不同的發(fā)電機(jī)。 利用水利資源和水輪機(jī)配合，可以制成水輪發(fā)電機(jī)；由于水庫容量和水頭落差高低不同，可以制成容量和轉(zhuǎn)速各異的水輪發(fā)電機(jī)。利用煤、石油等資源，和鍋爐，渦輪蒸汽機(jī)配合，可以制成汽輪發(fā)電機(jī)，這種發(fā)電機(jī)多為高速電機(jī)(3000rpm)。此外還有利用風(fēng)能、原子能、地?zé)帷⒊毕饶芰康母黝惏l(fā)電機(jī)。利用柴油、汽油等資源作為能源的柴油、汽油發(fā)電機(jī)用得比較廣泛。此外，由于發(fā)電機(jī)工作原理不同又分作直流發(fā)電機(jī)，異步發(fā)電機(jī)和同步發(fā)電機(jī)。目前在廣泛使用的大型發(fā)電機(jī)都是同步發(fā)電機(jī)。
編輯本段操作規(guī)程
1、啟動前應(yīng)檢查燃油箱油量是否充足，各油管及接頭處無漏油現(xiàn)象；冷卻系統(tǒng)水量是否充足、清潔、無滲漏，風(fēng)扇皮帶松緊是否合適。檢查內(nèi)燃機(jī)與發(fā)電機(jī)傳動部分應(yīng)連接可靠，輸出線路的導(dǎo)線絕緣良好，各儀表齊全、有效。
2、啟動后，應(yīng)低速運(yùn)轉(zhuǎn)3～5分鐘，待溫度和機(jī)油壓輪均正常后，方可開始作業(yè)。發(fā)電機(jī)在升速中應(yīng)無異響，滑環(huán)及整流子上電刷接觸良好，無跳動及冒火花現(xiàn)象。待運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，頻率、電壓達(dá)到額定值后，方可向外供電。
3、運(yùn)行中出現(xiàn)異響、異味、水溫急劇上升及機(jī)油壓力急劇下降等情況時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)檢查并排除故障。
4、發(fā)電機(jī)功率因數(shù)不得超過遲相（滯后）0.95。頻率值的變動范圍不得超過0.5HZ。
5、停機(jī)前應(yīng)先切斷各供電分路主開關(guān)，逐步減少載荷，然后切斷發(fā)電機(jī)供電主開關(guān)，將勵磁變阻器復(fù)回到電阻最大值位置，使電壓降至最低值，再切斷勵磁開關(guān)和中性點(diǎn)接地開關(guān)，最后停止內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
安全操作規(guī)程
(1) 發(fā)電機(jī)安裝時(shí)，應(yīng)平穩(wěn)牢固，室外操作時(shí)，應(yīng)搭設(shè)機(jī)棚，并保持通風(fēng)良好。
(2) 附近不得放置油料或其它易燃物品，并應(yīng)設(shè)置消防器村，如有火情，應(yīng)先切斷電源并立即撲救。
(3) 發(fā)電機(jī)的聯(lián)接件應(yīng)牢固可靠，轉(zhuǎn)動部位應(yīng)有防護(hù)裝置，輸出線路應(yīng)絕緣良好，各儀表指示清晰。
(4) 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，操作人員不得離開機(jī)械，發(fā)現(xiàn)異常立即停機(jī)，查明原因，故障排除后，方可繼續(xù)工作。
(5) 嚴(yán)禁帶電作業(yè)，檢修電氣設(shè)備前，必須切斷電源，并掛醒目警示牌，并派專人監(jiān)護(hù)。
編輯本段發(fā)電機(jī)發(fā)展歷史
1832年，法國人畢克西發(fā)明了手搖式直流發(fā)電機(jī)，其原理是通過轉(zhuǎn)動永磁體使磁通發(fā)生變化而在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，并把這種電動勢以直流電壓形式輸出。
1866年，德國的西門子發(fā)明了自勵式直流發(fā)電機(jī)。
1869年，比利時(shí)的格拉姆制成了環(huán)形電樞，發(fā)明了環(huán)形電樞發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)是用水力來轉(zhuǎn)動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的，經(jīng)過反復(fù)改進(jìn)，于1847年得到了3。2KW的輸出功率。
1882年，美國的戈登制造出了輸出功率447KW，高3米，重22噸的兩相式巨型發(fā)電機(jī)。 美國的特斯拉在愛迪生公司的時(shí)候就決心開發(fā)交流電機(jī)，但由于愛迪生堅(jiān)持只搞直流方式，因此他就把兩相交流發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的專利權(quán)賣給了西屋公司。
1896年，特斯拉的兩相交流發(fā)電機(jī)在尼亞拉發(fā)電廠開始勞動營運(yùn)，3750KW，5000V的交流電一直送到40公里外的布法羅市。
1889年，西屋公司在俄勒岡州建設(shè)了發(fā)電廠，1892年成功地將15000伏電壓送到了皮茨菲爾德。
在公元1831年，法拉第將一個(gè)封閉電路中的導(dǎo)線通過電磁場，導(dǎo)線轉(zhuǎn)動有電流流過電線，法拉第因此了解到電和磁場之間有某種緊密的關(guān)連，他建造了第一座發(fā)電機(jī)原型，其中包括了在磁場中迥轉(zhuǎn)的銅盤，此發(fā)電機(jī)產(chǎn)生了電力。在此之前，所有的電皆由靜電機(jī)器和電池所產(chǎn)生，而這二者均無法產(chǎn)生巨大力量。但是，法拉第的發(fā)電機(jī)終于改變了一切。
發(fā)電機(jī)包括一個(gè)能在二個(gè)或二個(gè)以上的磁場間迅速旋轉(zhuǎn)的電磁鐵，當(dāng)二個(gè)磁場相互交錯，就產(chǎn)生了電，由電線從發(fā)電機(jī)中導(dǎo)出。電子工程師依發(fā)電機(jī)線繞的方式和磁鐵的安排，而獲得交流電（AC）或直流電（DC），大部分發(fā)電機(jī)都是產(chǎn)生交流電，它比直流電更易由傳輸線作長距離的傳送。
學(xué)過物理課的人都會記得，英國科學(xué)家法拉第于1831 年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)原理。這一在人類社會發(fā)展過程中起到重要作用的原理是說：“當(dāng)磁場的磁力線發(fā)生變化時(shí)，在其周圍的導(dǎo)線中就會感應(yīng)產(chǎn)生電流。”
法拉第曾煞費(fèi)苦心，通過研究和反復(fù)實(shí)驗(yàn)，終于發(fā)現(xiàn)了這一影響巨大的科學(xué)原理，而且他確信，利用此原理肯定能制造出可以實(shí)際發(fā)電的發(fā)電機(jī)。
就在法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)原理的第二年，受法拉第發(fā)現(xiàn)的啟示，法國人皮克希應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制成了最初的發(fā)電機(jī)。
皮克希的發(fā)電機(jī)是在靠近可以旋轉(zhuǎn)的U 形磁鐵（通過手輪和齒輪使其旋轉(zhuǎn)）的地方，用兩根鐵芯繞上導(dǎo)線線圈，使其分別對準(zhǔn)磁鐵的N 極和S 極，并將線圈導(dǎo)線引出。這樣，搖動手輪使磁鐵旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于磁力線發(fā)生了變化，結(jié)果在線圈導(dǎo)線中就產(chǎn)生了電流。
由這種發(fā)電機(jī)的裝置可以知道，每當(dāng)磁鐵旋轉(zhuǎn)半圈時(shí)，線圈所對應(yīng)的磁鐵的磁極就改變一次，從而使電流的方向也跟著改變一次。為了改變這種情況，使電流方向保持不變，皮克希想出了一個(gè)巧妙的辦法：在磁鐵的旋轉(zhuǎn)軸上加裝兩片相互隔開成圓筒狀的金屬片，由線圈引出的兩條線頭，經(jīng)彈簧片分別與兩個(gè)金屬片相接觸。另外，再用兩根導(dǎo)線與兩個(gè)金屬片接觸，以引出電流。這個(gè)裝置，就叫做整流子，在后來的發(fā)電機(jī)上仍得到應(yīng)用。
整流子為什么能保持電流方向不變呢？這是因?yàn)殡娏鲝木€圈流入整流子，而整流子是和磁鐵一起旋轉(zhuǎn)的。當(dāng)磁鐵轉(zhuǎn)過半圈，線圈中電流方向倒逆過來，整流子也正好轉(zhuǎn)過半周來而掉轉(zhuǎn)了方向，因而輸出的電流方向始終是不變的。
皮克希發(fā)明的這種發(fā)電機(jī)在世界上是首創(chuàng)，當(dāng)然也有其不足之處。需要對它進(jìn)行改進(jìn)的地方，一是轉(zhuǎn)動磁鐵不如轉(zhuǎn)動線圈更為方便靈活；二是通過整流子可以得到定向的電流，但是電流強(qiáng)弱還是不斷變化的。為改變這種情況，人們采用增加一些磁鐵和線圈數(shù)量，并稍微錯開地將變化的電流一起引出的辦法，使輸出電流的強(qiáng)度變化控制在一定的范圍內(nèi)。
從皮克希發(fā)明發(fā)電機(jī)后的30 多年間，雖然有所改進(jìn)，并出現(xiàn)了一些新發(fā)明，但成果不大，始終未能研制出能輸出像電池那樣大的電流，而且可供實(shí)用的發(fā)電機(jī)。
1867 年，德國發(fā)明家韋納·馮·西門子對發(fā)電機(jī)提出了重大改進(jìn)。他認(rèn)為，在發(fā)電機(jī)上不用磁鐵（即永久磁鐵），而用電磁鐵，這樣可使磁力增強(qiáng)，產(chǎn)生強(qiáng)大的電流。
西門子用電磁鐵代替永久磁鐵發(fā)電的原理是，電磁鐵的鐵芯在不通電流時(shí)，也還殘存有微弱的磁性。當(dāng)轉(zhuǎn)動線圈時(shí)，利用這一微弱的剩磁發(fā)出電流，再反回給電磁鐵，促使其磁力增強(qiáng)，于是電磁鐵也能產(chǎn)生出強(qiáng)磁性。 接著，西門子著手研究電磁鐵式發(fā)電機(jī)。很快就制成了這種新型的發(fā)電機(jī)，它能產(chǎn)生皮克發(fā)電機(jī)所遠(yuǎn)不能相比的強(qiáng)大電流。同時(shí)，這種發(fā)電機(jī)比連接一大堆電池來通電要方便得多，因而它作為實(shí)用發(fā)電機(jī)被廣泛應(yīng)用起來。
西門子的新型發(fā)電機(jī)問世后不久，意大利物理學(xué)家帕其努悌于1865 年發(fā)明了環(huán)狀發(fā)電機(jī)電樞。這種電樞是以在鐵環(huán)上繞線圈代替在鐵芯棒上繞制的線圈，從而提高了發(fā)電機(jī)的效率。
實(shí)際上，帕斯努悌早在1860 年就提出了發(fā)電機(jī)電樞的設(shè)想，但未能引起的人們的注意。1865 年，他又在一本雜志上發(fā)表了這一獨(dú)創(chuàng)性的見解，仍未得到社會的公認(rèn)。
到了1869 年，比利時(shí)學(xué)者古拉姆在法國巴黎研究電學(xué)時(shí)，看到了帕其努悌發(fā)表的文章，認(rèn)為這一發(fā)明有其優(yōu)越性。于是，他就根據(jù)帕其努悌的設(shè)計(jì)方案，兼采納了西門子的電磁鐵式發(fā)電機(jī)原理進(jìn)行研制，于1870 年制成了性能優(yōu)良的發(fā)電機(jī)。
在帕其努悌的發(fā)明中，對發(fā)電機(jī)的整流子部分進(jìn)行了重要改進(jìn)，使發(fā)電機(jī)發(fā)出的電流強(qiáng)度變化極小。而采用帕其努悌設(shè)計(jì)方案制成的古拉姆式發(fā)電機(jī)，其發(fā)出的電流強(qiáng)度變化也很小。這是古拉姆發(fā)電機(jī)的優(yōu)良性能的表現(xiàn)之一。
古拉姆發(fā)電機(jī)的性能好，所以銷路很廣，他不僅發(fā)了財(cái)，而且被人們譽(yù)為“發(fā)電機(jī)之父”。
有些人看到古拉姆發(fā)明發(fā)電機(jī)獲得成功，也想對發(fā)電機(jī)進(jìn)行改進(jìn)從而制造出更先進(jìn)的發(fā)電機(jī)。在這些人中，就有德國的西門子公司研究發(fā)電機(jī)的工程師阿特涅。他發(fā)明了古拉姆發(fā)電機(jī)不同的線圈繞線方式，制成了性能良好的發(fā)電機(jī)。
古拉姆發(fā)電機(jī)的電樞是將鐵絲繞成環(huán)狀，在環(huán)與環(huán)之間夾上紙進(jìn)行絕緣，然后將環(huán)捆在一起作為鐵芯，在其上面繞上導(dǎo)線線圈，再由線圈的不同部位引出一些導(dǎo)線，接向帶整流子。而阿特涅發(fā)電機(jī)的電樞，是用許多薄圓鐵板以紙絕緣后重疊起來，制成鐵芯，然后在上面繞上導(dǎo)線線圈。人們把這種方法叫做“鼓卷”，意思是像鼓一樣的形狀。經(jīng)過這種改進(jìn)后，發(fā)電機(jī)無論是外觀或是性能，都比原來有了很大起色。
西門子公司由于阿特涅的這項(xiàng)發(fā)明而益發(fā)馳名。于是，德國以西門子公司為核心，大力研制各種發(fā)電機(jī)，從而使電力工業(yè)得到了迅速的發(fā)展。
隨著發(fā)電機(jī)的逐漸大型化，轉(zhuǎn)動發(fā)電機(jī)的動力也發(fā)生了變化。其中以水力作動力更使人們感興趣。這是因?yàn)橛盟D(zhuǎn)動大型發(fā)電機(jī)較方便，而且不消耗燃料，成本低。因此，西門子公司又投入水力發(fā)電的研究工作。
利用水力發(fā)電與水力發(fā)電不同，前者必須將發(fā)電機(jī)安裝在水流湍急的地方，也就是水流落差大的地方。這樣，就必須在山中河川的上游發(fā)電，然后再輸送到遠(yuǎn)方的城市。
為了遠(yuǎn)距離輸送電，就要架設(shè)很長的輸電線。但是，在輸電線中通過很強(qiáng)的電流時(shí)，電線就要發(fā)熱，這樣，好不容易發(fā)出的電能在送向遠(yuǎn)方的途中，卻因?yàn)殡娋€發(fā)熱而損耗掉了。
為了減少電能在長距離輸送中的發(fā)熱損耗，可以采用的辦法有兩個(gè)：一是增加電壓的截面積，即將電線加粗，減小電阻；二是提高電壓而減小電流。
前一個(gè)措施因需要大量的金屬導(dǎo)線，而且架設(shè)很粗的導(dǎo)線有很多困難，因而很難得到采用。比較起來，還是后一個(gè)措施有實(shí)用價(jià)值。然而，對于當(dāng)時(shí)使用的直流電來說，使其電壓提高或降低都是難以實(shí)現(xiàn)的。于是，人們只得開始考慮利用電壓很容易改變的交流電。
看來，將直流發(fā)電機(jī)改為交流電發(fā)電機(jī)比較容易，主要是取掉整流子就行了。所以，西門子公司的阿特涅便于1873 年發(fā)明了交流發(fā)電機(jī)。此后，對交流發(fā)電機(jī)的研究工作便盛行起來，從而使這種發(fā)電機(jī)得到了迅速的發(fā)展
編輯本段變頻器的運(yùn)用
發(fā)電機(jī)在啟動時(shí)，電機(jī)的電流會比額定高5-6倍的，不但會影響電機(jī)的使用壽命而且消耗較多的電量.系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)在電機(jī)選型上會留有一定的余量，電機(jī)的速度是固定不變，但在實(shí)際使用過程中，有時(shí)要以較低或者較高的速度運(yùn)行，因此進(jìn)行變頻改造是非常有必要的。變頻器可實(shí)現(xiàn)電機(jī)軟啟動、通過改變設(shè)備輸入電壓頻率達(dá)到節(jié)能調(diào)速的目的，而且能給設(shè)備提供過流、過壓、過載等保護(hù)功能。進(jìn)口變頻器ABB西門子比較好，但貴得離譜，國內(nèi)變頻器做得較好的有三晶、匯川和英威騰等。
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